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Curso teórico-práctico
“ESTRATEGIAS SUSTENTABLES EN LA
PREVENCIÓN Y CONTROL DE PLAGAS
DE IMPORTANCIA AGROPECUARIA”
19 al 23 de febrero de 2024
No está permitida la reproducción total o parcial de este libro, ni la transmisión en ninguna forma o por
cualquier medio, ya sea electrónico, mecánico, por fotocopia, por registro o por otros métodos, sin el
permiso previo y por escrito de la institución.
Primera edición 2024
Impreso en México
Autores: Dra. Liliana Aguilar Marcelino, M. en C. Elizabeth Salinas Estrella, M. en C. Germán R. Colmenares
Villadomat, M. en C. Patricia Vargas Uriostegui, M. en C. Carlos Ramón Bautista Garfias, Dr. Edgar Castro Saines,
M.C. Jesús Antonio Pineda Alegría, M. en C. Julio Cruz Arévalo, M. en C. Marilem Rodríguez Labastida, Dra.
Reyna Vargas Abasolo, Dra. Lilia Francisca Montañez Palma, Dr. Alejandro Córdoba Aguilar, Dr. Víctor
Hernández Velázquez.
Esta obra se terminó de imprimir en febrero de 2024.
INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES FORESTALES, AGRÍCOLAS Y PECUARIAS
Av. Progreso #5, Col. Barrio de Santa Catarina, Coyoacán, C.P. 04010, Ciudad de México
Teléfono: (55) 387 18700 ext 80419
Correo electrónico: aguilar.liliana@inifap.gob.mx
Contenido Día 1
1
INSECTOS ENTOMÓFAGOS Y SU
APLICACIÓN EN EL CONTROL DE
PLAGAS
Dra. Reyna Vargas Abasolo
D e p a r t a m e n t o d e E c o l o g í a E v o l u t i v a , I n s t i t u t o d e E c o l o g í a , U n i v e r s i d a d N a c i o n a l A u t ó n o m a d e
M é x i c o
L a b o r a t o r i o d e E c o l o g í a d e I n s e c t o s e n e l A n t r o p o c e n o
2
Control convencional de plagas
CESAVEJAL
Plaguicidas químicos sintéticos
En México se siembra una superficie de 22,136,741.58 ha con más de 200 especies
cultivadas, se utilizan aproximadamente 95,025 toneladas de plaguicidas al año.
3
4
Control biológico de plagas
Los agentes de biocontrol, son
organismos vivos que se utilizan
para controlar y reducir las
poblaciones de plagas. Estos
agentes ofrecen soluciones
específicas y respetuosas con el
medio ambiente para la gestión de
plagas.
(Bahena, 2008)
Es un método de gestión de plagas que utiliza depredadores, parasitoides o patógenos naturales.
5
Características principales (Nicholls, 2008):
• Usualmente generalistas
• De mayor tamaño que su presa
• Se alimentan de un gran número de individuos
• Etapas inmaduras y adultos pueden ser
depredadores
Son insectos que, al
eclosionar del huevo, y con
una respuesta innata, se
dedican a alimentarse
vorazmente de otros
insectos (presa).
Son insectos que durante su estado larvario se alimentan y desarrollan
dentro o sobre otro insecto o invertebrado (llamado hospedero), al
cual, eventualmente matan.
Durante su estado adulto son de vida libre, y solo se alimentan de agua
o néctar.
• Son mas pequeños que su hospedero
• Únicamente la hembra busca al hospedero
• Los parasitoides colocan sus huevos o larvas
cerca, dentro o sobre el hospedero
• Cada parasitoide utiliza sólo un hospedador
durante su ciclo de vida (a diferencia de los
depredadores, que matan varias víctimas a lo
largo de su vida)
Según el estado de desarrollo del huésped que atacan, los parasitoides se
clasifican en:
Parasitoides de
larvas
Parasitoides de
huevos
Parasitoides de
ninfas
Parasitoides de
insectos adultos
Parasitoides de
pupas
https://www.futurcrop.com/control-biologico-de-plagas-mediante-insectos-
parasitoides/
https://www.futurcrop.com/control-biologico-de-plagas-mediante-insectos-
parasitoides/
https://llmfarmvets.co.uk/tag/friendly-flies/
https://prod.senasica.gob.mx/ALERTAS/inicio/pages/single.php?noticia=16148
7
8
Control biológico de plagas
Crear las condiciones adecuadas para que los
enemigos naturales nativos puedan desarrollarse y
controlar las poblaciones de plagas.
Liberaciones masivas periódicas de enemigos
naturales con cantidades que controlen la plaga
pero sin que se establezcan.
Introducción y adaptación de enemigos
naturales exóticos para el control de plagas
exóticas.
9
Algunos casos exitosos de control
biológico
En Bahía de Banderas, Nayarit se ubica el Laboratorio
Regional de Reproducción de Agentes de Control
Biológico especializado en la cría masiva del
parasitoide Anagyrus kamali y el depredador
Cryptolaemus montrouzieri, como una estrategia en el
control biológico de la COCHINILLA ROSADA DEL
HIBISCO Maconellicoccus hirsutus.
10
11
Cryptolaemus montrouzieri
para bajar poblaciones altas de CRH
Peter J. Bryant
Anagyrus kamali
para poblaciones bajas de CRH
Este método de control es considerado el más eficiente vs la cochinilla rosada
del hibisco, obteniendo hasta 98% de efectividad.
Francisco Welter-Schultes
COCHINILLA ROSADA DEL HIBISCO
Maconellicoccus hirsutus
VS
Insecto polífago ataca más de 200
especies de hospedantes.
Reproducción masiva de Anagyrus kamali y
Cryptolaemus montrouzieri
12
 Laboratorio Regional de Reproducción de
Agentes de Control Biológico
Bahía de Banderas, Nayarit
SENASICA
 En Mérida, Yucatán se tiene un laboratorio
especializado en la cría masiva del
parasitoide Tamarixia radiata, (Laboratorio
Regional de reproducción de Tamarixia
radiata del Sureste) esta avispa es criada y
liberada como una estrategia en el control
biológico de Diaphorina citri, vector del HLB de
los cítricos.
13
14
Laboratorio de reproducción masiva de Tamarixia
radiata del Sureste Mérida, Yucatán
Se liberan aproximadamente 100 parasitoides
cada 20, 50 o 100 m, dependiendo de la
densidad de ninfas presentes.
2017: producción de 5,000,000 de
parasitoides de los cuales el 80% se entregó
para realizar las liberaciones en diferentes
estados del país.
Tamarixia radiata
Clase: Insecta
Orden: Hymenoptera
Familia: Eulophidae
Género: Tamarixia
Especie: Tamarixia radiata
Diaphorina citri
VS
15
a) Hembra de Tamarixia radiata ovipositando en la parte ventral de una ninfa N5 de Diaphorina citri; b)
Ninfa parasitada de Diaphorina citri; c) hilos sedosos en el hospedante que sirven como anclaje a la planta;
d) orificio de emergencia del adulto de Tamarixia radiata. SENASICA, 2019
Orden: Hymenoptera
Familia: Trichogrammatidae
Género: Trichogramma
Especie: pretiosum
 Micro avispa de 0.2 y 0.3 mm de longitud
 Parasitoide de huevos de 250 especies de lepidopteros
https://agroactivocol.com/producto/sanidad-vegetal-alimentos-saludables/insecticidas-
biologicos/parasitoides/trichogramma/
Trichogramma pretiosum
Trichogramma es uno de los parasitoides de huevos de insectos mas utilizados en programas de
control biológico de plagas agrícolas
Presentación comercial:
Trichogramma
 Distribución forma de
pupa
 El adulto emerge en un
lapso de 1 a 3 días
Cada cartulina
contiene 3,000
huevos hospederos
COMO TRABAJA:
1.La avispa liberada parasita huevos de insectos-plaga
2. El huevo del Trichogramma en el interior del huevo de la plaga, se transforma en larva a las
pocas horas.
3. La larva del parasitoide se alimenta del huevo plaga, eliminando la posibilidad de que éste
llegue a emerger.
4. A los 4 días de parasitado, el huevo toma un color negro.
5. A los 8 días de parasitado el huevo, empieza el nacimiento de nuevas avispas que seguirán
parasitando más huevos de insectos-plaga.
Sitotroga
cerealella
(Lepidoptera:
Gelechiidae)
Pero, ¿En donde puedo conseguir estos
agentes de CB?
 Laboratorios Oficiales Reproductores de Agentes de Control Biológico del Senasica
o Laboratorio De Reproducción Masiva De Tamaraxia Radiata Del Sureste
o Laboratorio Regional De Reproducción De Agentes Del Control Biológico
18
 Laboratorios Reproductores y Comercializadores de Agentes de Control Biológico
https://www.gob.mx/senasica/documentos/directorio-de-laboratorios-reproductores-y-
comercializadores-de-agentes-de-control-biologico
o 87 Laboratorios:
insectos entomófagos, ácaros depredadores, microorganismos entomopatógenos, así como
fitófagos y fitopatógenos como agentes de control biológico de malezas.
 El sector académico ha sido un pilar importante para el surgimiento y crecimiento
de la industria del control biológico.
 Se han publicado más de 3 mil artículos científicos en el período de 1999 al 2018.
 En los últimos diez años, México ha ocupado el dieciseisavo lugar en producción
científica a nivel mundial, con un crecimiento promedio mayor al 2% cada 5 años.
 Los Centros Públicos de Investigación (CPI) y las Instituciones de Educación
Superior (IES) han contribuido con 80 patentes de índole nacional e internacional.
19
20
Resultados
Trichogramma atopovirilia
Sitio Nombre
Fecha Coordenada
s
Parasitoide
encontrado
Porcentaje de
parasitismo
3 Morales, Comonfort s/d s/d
Trichogramma
atopovirilia
2.8%
10
El Piloncillo,
Acámbaro
26 de
Septiembre
9 de Octubre
20.1667330,
-100.721224
Trichogramma
atopovirilia
3.75%
12
San Nicolás de la
Condesa, Tarimoro
26 de
Septiembre
20.243812, -
100.748591
Trichogramma
atopovirilia
2.47%
Búsqueda e identificación de parasitoides nativos de huevo de Spodoptera
frugiperda en cultivos de maíz y sorgo Jaraleño-Teniente et al. 2019
21
Parasitismo nivel laboratorio - Resultados
70.14 %
29.23 %
77.61 %
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Tr. atopovirilia Tr. pretiosum T. remus
Porcentaje
de
parasitismo
(±
EE)
Tratamientos
a
b
Figura 2. Porcentajes de parasitismo de Tr. atopovirilia, Tr.
pretiosum y Te. remus sobre huevos de S. frugiperda.
(F=39.98, P=0.0).
a
Jaraleño-Teniente et al. 2019
México está experimentando un crecimiento significativo en el
área de control biológico, y se espera que el impacto sea mayor
en los próximos años, debido a las nuevas demandas de
mercado por proveer alimentos libres de residuos químicos,
además por el impulso de los gobiernos y la sociedad por la
agricultura orgánica y el cuidado del medio ambiente.
22
23
Extractos y aceites
esenciales para el manejo
de insectos plaga
M.C. Marilem Rodríguez Labastida
Requerimiento de
alimentos
Principal objetivo
a satisfacer en el
mundo
2
https://acortar.link/L
ubQrW
https://acortar.link/
mvzzd8
INEGI, 2020; Statista, 2024
Alimentos
abundantes,
nutritivos e
inocuos
3
https://acortar.link/RNDAOI
https://acortar.link/
NSYQBa
Cultivos de importancia
económica
4
SENASICA, 2019-2020
Berries
Frijol Maíz Soya
Árboles
frutales Trigo Jitomate
Rubus ulmifolius,
Vaccinium
corymbosum L.,
Fragariax ananassa
Dutch)
(Phaseolus vulgaris
L.)
(Zea mays)
(Triticum spp.)
(Prunus persica)
(Glicine max)
(Solanum lycopersicum)
Problemas en la producción
agrícola
La producción agrícola se ve afectada por múltiples
factores
(Calidad del suelo, agua, clima, tecnología y
maquinaria, plagas y enfermedades)
5
SADER, 2022
40 % de producción agrícola mundial se pierde
(FAO, 2019)
Daños por Spodoptera frugiperda en
plantas de maíz
Representan una amenaza
significativa para los
cultivos, causando pérdidas
económicas y afectando la
seguridad alimentaria.
Plagas que afectan los
cultivos agrícolas en México
6
Campañas y
programas
fitosanitari
os
Estrategias
para
controlar y
erradicar
plagas..
SADER
SENASICA
LEY FEDERAL
DE SANIDAD
VEGETAL,
ETC.
Campañas vigentes (19) Afecta
Ácaro rojo de las palmas
(Raoiella indica Hirst)
Plantas de cocotero, palma de
aceite, plátano y diversas
palmas ornamentales
Cochinilla rosada del
hibisco (Maconellicoccus
hirsutus Green)
Mango, aguacate, guanábana,
guayaba , yaca, etc.
Mosca del Mediterráneo
(Ceratitis capitata
Wiedemann)
Kiwi, marañon, guanábana,
nance, papaya, zapote blanco,
toronja, limón, etc.
Broca del café
(Hypothenemus hampei
Ferrari)
Plantas de café (Coffea spp.)
SENASICA, 2023
Insecticidas químicos para el
control de plagas
El intercambio comercial total de
Insecticidas en México (incluyendo
compras y ventas internacionales)
fue de US$479M 7
Existen
diversos tipos
de insecticidas
químicos
Organofosforad
os
Piretroides
Neonicotinoide
s
Diferentes modos de acción y niveles
de toxicidad
Distribución del uso de plaguicidas; de acuerdo con análisis de los
estudios sobre el uso de plaguicidas en México. Compilación 1980-2018.
Ortiz et al., 2014; SEMARNAT, INECC, 2022; DATA
Impacto ambiental
Consecuencias del uso indiscriminado
Impacto negativo en el
ecosistema
Contaminación del suelo y el
agua
Efecto en fauna no objetivo
8
Resistencia de plagas
Las plagas pueden
desarrollar resistencia a los
insecticidas químicos debido a
la exposición continua
Ortiz et al., 2014; Ruiz-Jimenez et al., 2021; ONU,
2023; IRAC, 2024
Alternativas de control
Manejo integrado de plagas
(MIP)
9
Insectos
plaga
Virus
(Baculoviridae,
Poxviridae, Reoviridae)
Bacterias
(Bacillus thuringiensis)
Protozoarios
(Lambornella clarki,
Mattesia trogodermae,
Trogoderma ssp.)
Nematodos
(Thripinema
fuscum, T.
aptini)
Hongos
(Metarhizium anisopliae, M.
acridum, Pleurotus ostreatus,
Lentinula edodes)
Productos
naturales
(Extractos,
aceites
esenciales,
moléculas de
plantas u otros
organismos)
Lannacone y Reyes, 2001
Método alternativo de control para
insectos plaga
Rahman et al., 2011; Rolim et al., 2011; Gopalakrishnan et
Diversidad de funciones de los
MS vegetales
Función defensiva de metabolitos
secundarios
Tipo de MS Función defensiva Especie
Alcaloides Neurorreceptores (inhibición);
canales de iones (interrupción
de la síntesis de ADN)
Tatranychus urticae (Acari)
T. evans (Acari)
Spodoptera exigua (Lepidoptera)
Bemisia tabaci (Hemiptera)
Flavonoides y ácidos
fenólicos
Respiración (inhibición)
Crecimiento (inhibición)
Manduca sexta (Lepidoptera)
Pontania sp (Hymenoptera)
Bombyx mori (Lepidoptera)
Terpenoides Sistema nervioso (inhibición de
acetilcolina esterasa)
Alimentación (disuasivo por
barrera física y sabor amargo
Inhibidor del crecimiento y
desarrollo (análogos de
feromonas)
Spodoptera exigua (Lepidoptera)
Taninos Alimentación (acomplejamiento
con proteína de saliva e
intestino) Actividad pro-
oxidativa
Orgyia leucostigma (Lepidóptera)
11
Dalaney y Highley, 2006; Després et al. 2007
Extractos y aceites esenciales
Los extractos y aceites
esenciales son compuestos
naturales extraídos de
plantas que poseen
propiedades bioactivas que
pueden actuar como repelentes
o insecticidas
12
https://n9.cl/0
zdix
https://n9.cl/
g6jbg
Su uso en el control de plagas ofrece una
alternativa ecológica y sostenible
Pavela, 2016; González- Moreno et al. 2022
Extractos y aceites
esenciales
Son agentes producidos masivamente a partir
de microorganismos vivos para el control de
plagas en plantas
13
Selectivo
s
Producen poco o
ningún residuo
tóxico
Costos de
producció
n
reducidos
Diversa
naturalez
a química
Hajek, 2004; Castillo et al., 2010
Selección de
plantas
Amplia
distribuc
ión Abundante
en la
naturalez
a
Cultiva
ble
Perenne
Órganos
renovable
s
(flores,
hojas,
frutos)
Poco
espacio
para su
manejo
Bajo
valor
económico
Eficaz
Obtención de los aceites
esenciales
14
Diversas técnicas de extracción
convencional tales como:
A) Hidrodestilación
B) Hidrodestilación de vapor
C) Extracción con solventes y con
técnicas modernas
D) Extracción con fluído supercrítico
E) Extracción por microondas sin
solventes
F) Extracción de líquido subcrítico.
Justyna et al., 2017; González- Moreno et al. 2022
Obtención de los extractos
15
Diversas técnicas de extracción convencional
tales como:
A) Extracción por maceración
B) Extracción por lixiviación
C) Extracción por soxhlet
D) Extracción por sonicación
Verde-Star et al. 2016
16
Planta Extractos
foliares
Metabolitos Bioensayos Mortalidad
Solidago gramini
folia
Etanol,
diclorometano
y hexano
Quercetina y
ácido
clorogénico
Ingestión Extracto
etanólico
(81%)
Herrera-Mayorga et al. 2022 10.3390/moléculas27103325
17
Planta Extractos
semilla
Metabolitos Bioensayos Mortalidad
Azadirachta
indica
Extracción
por
trituración
Aceite
esencial
Toxicidad
residual y
efectos
biológicos
Hojas de
hibisco (53 y
60 %) a 25000
y 30000 ppm
18
Planta Extractos
partes aéreas
Metabolitos Bioensayos Mortalidad
Tephrosia
apollinea L.
Extracción
Cloruro de
metilo- Metanol
(1:1)
Flavonoides
prenilados,
isoglabratefrina,
(+)-
glabratefrina,
tephroapollin-F y
lanceolatina-A
Actividad
adulticida
Ttefroapolin-F
fue el más tóxico
(78,6%, 64,6% y
60,7%
10.1080/14786419.2014.932788
Sitophilus oryzae (L), Rhyzopertha dominica (F) y Tribolium castaneum (Herbst)
19
Planta Extractos
flores y hojas
Metabolitos Bioensayos Repelencia
Dahlia pinnata Extractos
acetónicos
d-limoneno, 4-
terpineol y α-
terpineol
ácido butírico y
cianuro de
metálico
Insecticida y
repelente
4-terpineol (88
± 8%) d-limoneno
(87 ± 5%)
Sitophilus zeamais y Sitophilus oryzae
https://doi.org/10.1080/14786419.2014.998218
20
Jengibre
siamés
Planta Extractos rizomas Metabolitos Bioensayos Repelencia
lpinia galanga (L.)
Willd.
Extractos de acetato
de etilo
acetato de 1′S-1′-
acetoxichavicol,
diacetato de p-
cumarilo, éter etílico
de alcohol p-cumario,
acetato de
hidroxichavicol,
trans-p-
hidroxicinamaldehído,
alcohol trans-p-
acetoxoxicinamílico y
alcohol p-cumario
Insecticida acetato de 1′S-1′-
acetoxichavicol se
identificó como el
compuesto más activo
con LD50 valores de
1,63 y 1,40 μg/larva
https://doi.org/10.1080/14786419.2020.1747461
Productos de origen botánico
21
Plantas
Nicotina Nicotiana tabacum
Anabasina o
neonicotina
Anabasis aphylla
Piretrina Chrysantemum
cinaerifolium
Rianodina Riania speciosa
Sabadilla Schoenocaulon
officinale
CANELYS: fungicida y acaricida, procedente de extractos de
canela “Cinamomum zeylanicum”.
NEMAGOLD: nematicida a base de extracto de “Tagetes ssp”
MIMOTEN: fungicida y bactericida orgánico de amplio espectro compuesto
por extracto de “Mimosa tenuiflora”
KABON: insecticida de contacto derivado de ácidos grasos y sales
potásicas.
https://www.atlanticaagricola.com/
Conclusiones
El potencial de los extractos y aceites
esenciales representa un gran impacto positivo
para el manejo sostenible de plagas, el medio
ambiente y la salud publica.
Se destaca la importancia de la investigación
continua y la colaboración para maximizar su
potencial en la agricultura.
22
Gracias por su atención
rodriguez.marilem@colpos.mx
HONGOS ENTOMOPATÓGENOS PARA EL
BIOCONTROL DE NEMATODOS
PARÁSITOS DE RUMIANTES
Dra. Liliana Aguilar Marcelino
CENID-SAI, INIFAP
aguilar.liliana@inifap.gob.mx
19 de febrero 2024
Índice Introducción
Biocontrol
Antagonistas naturales
Hongos
Hongos entomopatógenos
Perspectivas
Pecuaria
Salud
pública
Agrícola
Helmintos
FAO, 2023
3
Introducción
HIMENOLEPIASIS
Agente etiológico:
Hymenolepis nana
Nogueda, (2016) Tay, (2016)
Nogueda, (2016) Velazco – Cruz (2016)
Cestodos
Síntomas:
• Dolor abdominal
• Pérdida de peso
• Meteorismo
• Diarrea
Reacciones secundarias:
•Dolor abdominal
• Náusea
• Cefalea
• Diarrea.
TREMATODOS
Especies de animales económicamente importantes,
incluyendo al hombre, susceptibles de infectarse con
Fasciola hepatica.
GENERALIDADES E
IMPORTANCIA DE
LOS NEMATODOS
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
Nematodos parásitos de plantas
Meloidogyne spp.
Cultivo de jitomate
Clorosis
Sistema
radicular con
agallas
Campo experimental
Zacatepec, Morelos, México
(Licorpersicon esculentum
Meloidogyne spp.
Género: Meloidogyne
Especies más
importantes:
• M. incognita
• M. arenaria
• M. javanica
• M. hapla
• M. enterolobbi
Hembra
Parte anterior de un
nematodo (J2)
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
NEMATODOS DE IMPORTANCIA PECUARIA
Haemonchus contortus
Larva infectante con vaina
(5000X)
Huevo (20X)
Adulto
CÓPULA
Pérez-Moreno et al., 2022
(Castañeda-Ramírez et al., 2020)
Haemonchus
contortus
17
Nematodos gastrointestinales
Larva infectante (L3)
de H. contortus (734 μm)
18
PROBLEMA EN MÉXICO
INIFAP, 2020
Esófago
filariforme
16 Células intestinales
Vaina
45 μm
Parte anterior
Cola
Larva infectante (L3) de H. contortus
(734 μm)
Biocontrol
• HONGOS
(MICROMICETOS Y MACROMICETOS)
• PROTOZOARIOS
• BACTERIAS
• ÁCAROS
• NEMATODOS DEPREDADORES DE
OTROS NEMATODOS
Ácaros nematófagos
20
Lasioseius penicilliger (Garcia-Ortiz et al., 2015)
(Aguilar-Marcelino et al., 2014)
Nematodos depredadores de otros
nematodos
21
(Aguilar-Marcelino et al., 2020)
Bacterias
22
Mendez-Santiago et al., 2020
(Aguilar-Marcelino et al., 2020)
CONSORCIOS MICROBIANOS
23
(Aguilar-Marcelino et al., 2020; Al-ani et al., 2020 )
Hongos
DIFERENCIAS ENTRE HONGOS ATRAPADORES DE NEMATODOS
ENDOPARÁSITOS Y PRODUCTORES DE TOXINAS
25
(Comans-Peréz et al., 2014)
26
Hongos comestibles
Biocontrol
Imagenes: Thorn and Barron,1984
Hongos
entomopatógenos
GARRAPATAS
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
Hongos entomopatógenos
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
Perspectivas
a) Fácil cultivo en el laboratorio
b) Ciclo biológico corto
c) Alta fecundidad
d) Fácil aplicación
e) Que no afecte a organismos blancos
f) Capacidad de búsqueda de presas
g) Compatibilidad ecológica
h) Adaptabilidad ambiental
i) Capacidad de persistencia
j) Potencial de dispersión
k) Competitividad biológica
l) Amplio espectro de eficiencia
Agradecimientos
Agradecimientos
Muchas gracias por su
atención !!!!
INIFAP
Centro Nacional de Investigación
Disciplinaria en Salud Animal e Inocuidad
Jiutepec, Morelos
19 de febrero de 2024
Contenido Día 2
MANEJO ECOLÓGICO DE PLAGAS
ALEX CÓRDOBA AGUILAR
CRECIMIENTO
POBLACIONAL
VS
PRODUCCIÓN
DE ALIMENTOS
https://www.grida.no/resources/8183
RESPUESTAS DE LA CIENCIA A LA DEMANDA DE
ALIMENTO
Matson et al. 1997. DOI: 10.1126/science.277.5325.504
EL FUTURO UTÓPICO DE LA INTENSIFICACIÓN DE LA AGRICULTURA
Govers et al. 2017. https://soil.copernicus.org/articles/3/45/2017/
IMPACTO DE LA
PRODUCCIÓN
DE ALIMENTOS
Y
AGRICULTURA
IMPACTO EN
PRODUCCIÓN DE
GASES DE EFECTO
INVERNADERO
SEGÚN ALIMENTO
Santo et al. 2020. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fsufs.2020.00134/full
LA DEPENDENCIA DE LOS PESTICIDAS
https://ourworldindata.org/pesticides
PESTICIDAS POR PAÍS
https://ourworldindata.org/pesticides
EL ACCESO A ALIMENTACIÓN SANAY AMBIENTALMENTE POSITIVA ES
UNA PRIORIDAD PARA LA HUMANIDAD
 El manejo integrado de plagas (MIP) consiste en la cuidadosa consideración de todas las técnicas disponibles para combatir las plagas y la
posterior integración de medidas apropiadas que disminuyen el desarrollo de poblaciones de plagas. El MIP combina estrategias y prácticas
(culturales) específicas de gestión biológica, química, física y agrícola para producir cultivos sanos y minimizar la utilización de plaguicidas,
mitigando o reduciendo al mínimo los riesgos que plantean estos productos para la salud humana y el medio ambiente.
PRIORIDADES EN EL MANEJO INTEGRADO DE PLAGAS
 i) niveles aceptables de abundancia de plagas
 ii) el ecosistema es la unidad de manejo
 iii) maximizar el uso de agentes naturales para el control
 iv) cualquier método de control produce efectos no deseables
 v) se requiere un enfoque de distintas disciplinas:
 i) analizar el nivel de plagas y diseñar una estrategia;
 ii) aún en situaciones de emergencia, minimizar los efectos ambientales;
 iv) establecer monitoreos tanto de plagas como de efectos ambientales
60 AÑOS DE MIP ¿CÓMOVAMOS?
 i) No se ha reducido el uso de pesticidas
 ii) existe un montón de definiciones de MIP que no facilitan su correcta aplicación;
 iii) no existe un vínculo entre la definición de MIP y su aplicación
 iv) raramente se utiliza un enfoque ecológico, la ciencia frecuentemente está ausente
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EL CASO DE DROSOPHILA SUZUKII (TOMADO DE TAIT ET AL. 2021
HTTPS://DOI.ORG/10.1093/JEE/TOAB158)
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EL CASO DE LA CHINCHE CHAGÁSICA
De Fuentes-Vicente et al. 2018.Acta Tropica
¿CÓMO COMBATIR EL MAL DE CHAGAS?
Rassi et al. 2009. Heart
USANDO LA ECOLOGÍA
QUÍMICA
DIFERENCIAS EN MORTALIDAD DE T. PALLIDIPENNISYT. LONGIPENNIS A
BUPROFEZINY FLONICAMID
Vargas-Abasolo et al.ActaTropica 2023
USO DE TIERRAS
DIATOMEAS
TRAMPA AUTOMATIZADA DE CHINCHES
(PATENTE EN TRÁMITE)
“NEMATODOS ENTOMOPATÓGENOS: TÉCNICAS DE
AISLAMIENTO, CULTIVO, CUANTIFICACIÓN E
IDENTIFICACIÓN”.
Dr. Víctor M. Hernández Velázquez (vmanuelh@uaem.mx)
Universidad Autónoma del Estado de Morelos
Centro de Investigación en Biotecnología
Responsable del Laboratorio de Control Biológico
Responsable del Cuerpo Académico de Control Biológico
I INTRODUCCIÓN
a) Nematodos entomopatógenos (NEPs)
b) Uso de NEP en Control Biológico de Plagas
c) Modo de acción de NEPs
II TECNICAS DE AISLAMIENTO DE NEPs
a) Método directo
a) Método indirecto
III IDENTIFICACIÓN DE NEPs
a) Morfológica
b) Morfométrica
c) Molecular
IV CULTIVO Y CONSERVACIÓN DE NEPs
a) Producción
b) Conservación
Breve reseña histórica de la patología de insectos
• 335 - 322 a. C. Aristóteles. Historia Animalium. Enfermedades de abejas.
• 1726. R. A. de Reaumur, primera cita del hongo patógeno Cordyceps en insectos (Lepidoptera).
• 1808. P.H. Nysten publicó el primer tratado de enfermedades de insectos: “Recherches sur le
maladie de vers a Soie” sobre el gusano de seda.
• 1826: W. Kirby publicó un capítulo “Diseases of Insects” (Kirby and Spence) en: An Introduction to
Entomology.
• 1834. A. Bassi demostró experimentalmente que el hongo Beauveria bassiana (Bals.-Criv.) Vuill.
1912 era el causante de una enfermedad infecciosa en el gusano de seda llamada “muscardina”.
Publicó en 1835: “Del mal del Segno, Calcinaccio o Moscardino” sobre enfermedades del gusano
de seda. Fue considerado el fundador de la patología de insectos / también compartido según
otros autores con L. Pasteur.
• 1847. C. Robin publica una importante revisión sobre hongos entomógenos.
• 1856. Maestri, A. y E. Cornalia publican resultados sobre descripciones de los cuerpos
polihédricos del virus causante de la enfermedad “jaundice” en el gusano de seda.
• 1865- 1870.- L. Pasteur investigó sobre las enfermedades del gusano de seda conocidas como
“pebrina” microsporidios) y “flacherie “(bacterias). Publicó en 1870 “Etudes sur le maladie de vers
au soie”.
• 1867. A. Bechamp identificó correctamente los corpúsculos de la pebrina como causada por
esporos de Nosema bombycis Naegeli
• 1879. Elie Metschnikoff (Rusia) publicó un importante trabajo sobre la “muscardina verde”
causada por el hongo Metarhizium anisopliae (Metschn.) Sorokīn 1883 en el coleóptero Anisoplia
austriaca (Herbst, 1783).
• 1885. F.R. Chesire y W.W. Cheyne describen a Bacillus alvei Cheshire & Cheyne 1885 como el causante de la
enfermedad “foulbrood” (loque europea) en abejas.
• 1887- 1898. Forbes, S. A. y Snow, F. H., en EEUU intentan controlar la “chinche verde” mediante el uso de
Beauveria globulifera (Speg.) y estudian otros aspectos de control microbiano.
• 1888. R. Thaxter publicó sus monografías sobre Entomophthoraceae (hongos patógenos de insectos) y luego
sobre Laboulbeniomycetes (1896 - 1931).
• 1892. Cooke publicó su libro sobre hongos entomógenos.
• 1894 - 1898. G. Bolle asoció correctamente los cuerpos polihédricos de los virus a la causa de la enfermedad
“jaundice “en el gusano de seda.
• 1917. Lab. de estudios sobre control del escarabajo japonés. New Jersey EEUU. Se identifican y obtienen
cultivos in vivo de las bacterias causantes de la enfermedad lechosa tipo A y B, causadas por Bacillus popilliae
Dutky, 1940 y B. lentimorbus Dutky, 1940 respectivamente. Se elabora el primer producto formulado a partir
del tipo A, que se llamó comercialmente Doom.
• 1930. R. W. Glaser estudió los nematodes de insectos Steinernema glaseri Steiner que infectaban al
escarabajo japonés Popillia japonica Newman 1841 en EEUU.
• 1933. Paillot publicó “L ´infection chez les insects” importante tratado de enfermedades de insectos.
• 1945. Se estableció en Berkeley, California el laboratorio de patología de Insectos dirigido por el profesor Harry
Smith, quien originó la División de Control Biológico.
• 1945. Eduard Steinhaus hizo importantes aportes sobre virus y bacterias de insectos: descubrimientos
destacados sobre Bacillus thuringiensis Berliner 1915 y dictó los primeros cursos de Patología de insectos.
• 1957. Tanada, en Hawai y Hall en 1962 en Riverside, California otros cursos. Steinhaus fue considerado como el
padre de la moderna Patología de insectos y de la de invertebrados por sus numerosas contribuciones y por
establecerla como una disciplina viable y distinta. (Steinhaus, 1949, 1953, 1963; Tanada & Kaya, 1993; Lord,
2005.)
Number of publications per year between 1980 and 2010. Data were grouped by
decades and a variance analysis was performed using a generalized linear model
approach (ANOVA) (P < 0.05); Different letters means significant differences by
decades (means ± sd).
Global presence of entomopathogenic nematodes per decade.
E. San-Blas / Biological Control 66 (2013) 102–124
Finales de 1980’s 10 Steinernema
y 3 Heterorhabditis
63 Steinernama y 12
Heterorhabditis en 2012
NEMÁTODOS
ENTOMOPATÓGENOS
 Gusanos no segmentados.
 Poseen una cutícula exterior acelular.
 Tienen sistema excretor, nervioso, digestivo,
reproductor y muscular.
 Familias para el control biológico de insectos
 Steinernematidae
 Heterorhabditidae
 Rhabditidae
 Se caracterizan por vivir en mutualismo con
bacterias de la familia Enterobacteriaceae.
Los nematodos entomófilos ocurren de las formas siguientes:
1) Parásitos obligados (Mermithidae, lotonchiidae);
2) Patógenos asociados mutualistamente con su bacteria
simbiótica (Steinernematidae, Heterorhabditidae, algunos
Rhabditidae) para matar rápidamente a su huésped (Gaugler
y Kaya, 1990);
3) Parásitos facultativos de insectos (Phaenopsitylenchidae);
4) Parásitos obligados vectorizados por insectos a un huésped
vertebrado (Onchocercidae);
5) Parásitos facultativos de insectos vectorizados por insectos a
la planta hospedera (Aphelenchoididae) (Giblin-Davis et al.,
2013);
6) Como comensales o foréticos que no causan daño
(Rhabditidae, Diplogasteridae, Cephalobidae, entre otros)
(Poinar, 1975).
Evolución de la asociación nematodo-insecto.
Dillman et al. 2012
Vida libre Foresis Necromenia
Parasitismo
Entomopatógeno
CONTROL BIOLÓGICO
Es el uso de parasitoides, depredadores o
patógenos para mantener la densidad de
población de una plaga a un nivel más bajo del
que existiría en la ausencia de los enemigos
naturales.
CONTROL BIOLOGICO DE ORGANISMOS PLAGA
ELEMENTOS:
• EL ORGANISMO PLAGA
Identificación
Biología
Ecología
Comportamiento
• DEPREDADORES
• PARASITOIDES
• PATOGENOS
• ESTRATEGIAS
• INTERACCIONES BIOTICAS Y ABIOTICAS
CONTROL MICROBIOLÓGICO
DRA. OBREGON
DR. PEÑA
DR. HERNÁNDEZ
DR. PEÑA
DR. HERNÁNDEZ
CICLO DE VIDA
Ciclo de vida de nemátodos entomopatógenos de las
familias Steinernematidae y Heterorhabditidae.
Familia
Steinernematidae
Amfimícticos
Familia
Heterorhabditidae
Hermafroditas
y anfimícticos
Huevo
Cuatro
instares de
estados
juveniles
Adulto
Poinar, 1990; Wouts, 1991; Ehlers, 2001.
ESPECIES LONGITUD JI
RANGO (µm)
COLOR DEL CADÁVER
HOSPEDRRO
POSTURA DE
REPOSO
S. carpocapse 558 (468-650) Beige J
S. riobrave 622 (561-701) Beige J
S. feltiae 849 (736-950) Café claro/café almendra C
S. glaseri 1130 (864-1448) Gris-café/oscuro Ninguna
S. kraussei 951 (797-1102) Café claro/café almendra C
H bacteriophora 588 (512-670) Rojo ladrillo a púrpura oscuro Ninguna
H. Indica 528 (479-573) Rojo oscuro Ninguna
H. megidis 768 (736-800) Naranja-café Ninguna
H. zealandica 685 (570-740) Verde menta palído Ninguna
Características de los cadáveres infectados por algunos nematodos
entomopatógenos disponibles en forma comercial, que permiten
determinar la identidad de la especie de nematodo.
Koppenhöfer y Grewal, 2005
METODOS DE COLECTA DE NEPs
 TECNICA DE INSECTO TRAMPA
METODOS DIRECTOS
METODOS INDIRECTOS
COLECTA DE INSECTOS MUERTOS
COLECTA DE INSECTOS ENFERMOS
COLECTA DE INSECTOS APARENTEMENTE SANOS
II TECNICAS DE AISLAMIENTO DE NEPs
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ADULTO
HUEVECILLOS
LARVA
LARVA
PUPA
Phyllophaga sp. 1, 9 pali cortos
Phyllophaga sp. 3, 14 pali pequeños, palidia oval
Phyllophaga sp. 2, 19 pali cortos uniformes
Phyllophaga sp. 4, 13 pali cortos
P. “blanchardi” 19 pali gruesos hacia los lados
Phyllophaga sp. 6, 21 pali puntiagudos
Phyllophaga sp. 5, 30 pali cortos
P. vetula 24 pali puntiagudos casi paralelos P. obsoleta 24 pali pequeños, palidia convergente
P. ravida 21 pali cortos, palidia casi paralela
SINTOMAS DE INSECTOS ENFERMOS
• DESARROLLO LENTO
• FALTA DE ACTIVIDAD
• APARIENCIA FLACIDA
• CUTICULA TRANSLUCIDA
• MELANIZACION EN LA CUTICULA
• CAMBIO EN LA COLORACION
NATURAL
• CUERPO GRASO GRANULAR
• MOMIFICACION
• PRESENCIA DE MICELIO
AISLAMIENTO Y PRUEBAS DE
PATOGENICIDAD DE NEMATODOS
ASOCIADOS A PICUDO DEL NARDO
Scyphophorus acupunctatus
(COLEOPTERA: CURCULIONIDAE) EN
MAZATEPEC, MORELOS
TECNICA DE INSECTO TRAMPA
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Reportes de NEPs en México
 Colima: Lezama et al., 2001; Molina et
al ., 2009; Zepeda et al., 2013
 Guanajuato: Negrete, 2013
 Hidalgo: Islas et al., 2005; Pérez, 2009
 Jalisco: Lezama et al., 2001; Díaz, 2002;
González et al., 2006; Molina et al.,
2009
 Michoacán: Lezama et al., 2001;
Molina et al ., 2009
 Morelos: Hernández et al., 2008;
Castro et al., 2010; Castro, 2015; Castro
2020;Salgado et al ., 2019
 Nayarit: Gonzales et al ., 2016
 Oaxaca: Ruiz et al.,2000; Ruíz, 2003;
Aquino et al., 2006; Girón et al., 2012
 Sinaloa: Gonzales et al., 2006
 Sonora: Stock et al., 2009
 Tamaulipas: Lezama et al., 2001;
Molina et al ., 2009
 Veracruz: Grifaldo, 2017 Modificado de San-Blas et al., 2019
Simbología
Steinernema
Heterorhabditis
Oscheius
Alatorre Rosas 2020
Identificación de NEPs
Fijar y aclarar
NEPS
Morfología
Morfometría
IDENTIFICACIÓN MORFOLÓGICA Y MORFOMÉTRICA
❖ Microscopio compuesto equipado con ocular micrométrico, se tomaron medidas
morfométricas de 10 machos y hembras, así como de 10 JI extraídos con menos de
una semana de haber salido de larvas de G. mellonella.
Curran, 1990; Poinar, 1990; Nguyen y Smart, 1996; Caspeta, 2010.
IDENTIFICACIÓN MORFOLÓGICA
CEPA MC2-2014
Parte anterior
Heterorhabditidoides chongmingensis
Castro, 2016
Parte anterior
Heterorhabditidoides chongmingensis
Zhang et al., 2008
Estoma tubular, metacorpus
hinchado; Cuello esofágico
presente y largo. Istmo distinto;
Bulbo basal globoso, poro
excretor generalmente posterior
al bulbo basal.
IDENTIFICACIÓN MORFOLÓGICA
CEPA MC2-2014
Parte posterior macho
Heterorhabditidoides chongmingensis
Castro, 2016
Parte posterior macho
Heterorhabditidoides chongmingensis
Zhang et al., 2008
1
2 3 5 6
4
9
8
7
1
2
3
4
5 6
7 8 9
Espículas pareadas, separadas, simétricas,
ligeramente curvadas ventralmente,
bursados y disposición de los rayos en 3,
3, 2, 1
Identificación morfológica
cepa MC2-2014
Parte media y posterior hembra
Heterorhabditidoides chongmingensis
Castro, 2016
Parte media y posterior hembra
Heterorhabditidoides chongmingensis
Zhang et al., 2008
DIBUJOS MC2-2014
Parte anterior y media
Parte posterior
hembra y macho
Comparación de morfometría
H. chongmingensis
IDENTIFICACIÓN MOLECULAR
Se utilizaron 500 JI para la extracción de DNA, se utilizó el kit de Qiegen® siguiendo el
protocolo recomendado por el fabricante.
Una vez que se obtuvo el DNA se realizó un PCR donde se amplificó la región ITS, los
oligos utilizados fueron:
❖ TW81 (5´-GTTTCCGTAGGTGAACCTGC-3´)
❖ AB28 (5´ATATGCTTAAGTTCAGCGGGT-3´)
❖ D2F (5´-CCTTAGTAACGGCGAGTGAAA-3´)
❖ 536 (5´-CAGCTATCCTGAGGAAAC-3´)
Howlett et al., 1992; Nguyen et al., 2006.
IDENTIFICACIÓN MOLECULAR
CEPA XRPC4
❖ Se emplearon 5 protocolos para lograr obtener el DNA de la cepa XRPC1
❖ Protocolo 1: Kit de extracción Quiagen
❖ Protocolo 2: Extracción de DNA (extracto crudo) Williams et al., 1992 ; Thomas et al., 1997.
❖ Protocolo 3: Extracción de DNA (extracto crudo) + Proteinasa K.
❖ Protocolo 4: Extracción de DNA (extracto crudo) + Proteinasa K+ micro esferas de vidrio
❖ Protocolo 5: kit Quick-DNA Universal
IDENTIFICACIÓN MOLECULAR
Especie % Identidad Acceso
Heterorhabditidoi
des sp. BRA 6
99%
LN611142.1
Especie % Identidad Acceso
Oscheius sp .BRA6 98 MF599577.1
Heterorhabditidoides
sp. BRA 6
99 LN611142.1
Reinfección
Trampas White
Conservación a 12±1 °C
Woodring y Kaya, 1998
PROPAGACIÓN Y CONSERVACIÓN
Costos in vivo e in vitro
Medio descrito por Ehlers: $1.6
Larva de G. mellonella: $4.67
Larva de G. mellonella (CEIB): $0.15
1 Kg de dieta = $93.32 (620 larvas)
Alatorre Rosas 2020
Dr. Víctor M. Hernández Velázquez (vmanuelh@uaem.mx)
Universidad Autónoma del Estado de Morelos
Centro de Investigación en Biotecnología
Responsable del Laboratorio de Control Biológico
Responsable del Cuerpo Académico de Control Biológico
Alatorre Rosas 2020
Alatorre Rosas 2020
Alatorre Rosas 2020
VENTAJAS EN EL EMPLEO DE NEMATODOS ENTOMOPATOGENOS
 RANGO DE HUESPEDES
 PRODUCCION IN VITRO
 FORMULACION
 IMPACTO AMBIENTAL
 PUEDE SER APLICADO EN SISTEMA DE RIEGO
 NO HAY RESISTENCIA
 COMPATIBLE CON AGROQUIMICOS
 COMPATIBLES CON MIP
 BUENA PERSISTENCIA EN EL SUELO
 EXENTO DE REGISTRO ANTE EPA
DESVENTAJAS EN EL EMPLEO DE NEMATODOS ENTOMOPATOGENOS
 SUCEPTIBLE A RADIACION UV
 SUCEPTIBLE A DESECACION
 REQUIERE HUMEDAD PARA SOBREVIVIR Y MOVERSE
 EFICACIA MINIMA EN SUELOS AECILLOSOS
 TEMPERATURA OPTIMA DEL SUELO 25-28 °C
Dosis/ha
10 – 40 g.i.a.
5 – 20X109 UI
1X1012
35 – 70 g.i.a.
2– 5X1012
5X109
Aplicación
Aspersión VA – VB
UBV Forestal
VM – UBV
VM – VA
UBV
Drench:
VM, VA
Especie
Bacillus thuringiensis
Virus para el control de
lepidópteros
Hongos mitosporicos:
Control de enfermedades
Control de insectos
Nematodos
entomopatogenos
Tamaño de partícula
0.8 – 1.7 µm
Tóxina cristal: 0.5 – 1 µm
0.2 – 2.0 µm
2.0 – 5.0 µm
2.0 – 9.0 µm
550 – 850 µm
X 25 – 40 µm
EJEMPLOS DE TAMAÑOS DE PARTICULAS TIPICAS DE
AGENTES DE CONTROL MICROBIANO (Bateman 2002)
TÉCNICAS DE
EVALUACIÓN IN
VITRO DE
PRODUCTOS
BIOLÓGICOS
1
Directrices de la Asociación Mundial para el
Avance de la Parasitología Veterinaria (W.A.A.V.P.)
• Diseño (Esto variará según el tipo y la finalidad del ensayo).
• Procedimientos estadísticos (definir su propósito para realizar el análisis de los
datos para la obtención de resultados).
• Criterios de eficacia: ensayos de ajuste y confirmación de dosis.
• Los argumentos para la eficacia de un producto deberán expresarse en relación
con cada género o especie (larvas/adultos) como: altamente eficaz (más del 98%),
eficaz, moderadamente eficaz (80-89%) o insuficientemente activo (menos del 80%).
Esta clasificación debe utilizarse para los productos en relación con los nematodos,
trematodos y cestodos.
2
• Ensayos con nematodos gastrointestinales (GI)
Deben obtenerse datos de eficacia frente a cada una de las especies de parásitos que
se van a declarar para el producto que se va a evaluar. Esto debe incluir las etapas
adulta y larvaria y, cuando corresponda, las larvas hipobióticas (la inhibición temporal
y prolongada, o la interrupción del desarrollo larvario del nemátodo en el hospedador).
• Los ensayos contra estas larvas (por ejemplo, Ostertagia, Teladorsagia,
Haemonchus, Cooperia) deben realizarse con infecciones adquiridas de forma
natural.
• Preparación y administración de inóculos larvarios se debe realizar con larvas
infecciosas obtenidas mediante coprocultivo de 7 a 10 días de edad.
Directrices de la Asociación Mundial para el Avance de la Parasitología Veterinaria (W.A.A.V.P.) 3
• Registro de datos de tratamiento: anotar todas las observaciones al
realizar el bioensayo (mortalidad, parálisis, cambios estructurales,
coloración, etc).
• Obtención de nematodos de la mucosa abomasal: la superficie y los
pliegues del abomaso se lavan a fondo con solución salina pueden
verterse a través de un tamiz de no. 400 y examinar el residuo en busca
de parásitos. En este procedimiento, casi todos los nematodos se
recuperarán fácilmente, también se puede hacer la extracción manual de
los nematodos.
4
¿Pruebas in vitro ?
 Son estudios de laboratorio que se realizan en células, tejidos,
organismos vivos (nematodos, ácaros, huevos etc), que permiten
realizar experimentos de manera controlada (temperatura, tiempo de
lecturas, dosis).
5
Todos los estudios in vitro suelen ser el primer paso antes
de realizar experimentaciones in vivo.
En este sentido, los estudios in vitro son muy utilizados en
pruebas farmacéuticas, sobre todo en la creación de
nuevos medicamentos, en la evaluación de nuevos
compuestos (si hay o no efectos), en el crecimiento de
organismos, resistencia a fármacos etc.
6
 Aceites
 Moléculas puras (sintéticas, naturales)
 Fármacos
 Compuestos de plantas, hongos
 Extractos
 Etc.
Que evaluar
7
Qué actividad se busca
Mortalidad
Dosis Compuestos
Resistencia
Inhibición de eclosión de huevos
Inhibición de la migración larval
Rodríguez – Vivas, 2015 8
¿En qué lo vamos a evaluar?
Haemonchus contortus
L3
Nematodos
adultos
Trichuris
Psoroptes
cuniculi
Aedes
aegypti
Mosco dengue
Vida libre y en alimentos
almacenados
9
Tyrophagus
putrescentiae
Material
Placas de Petri
(35mm x 10mm) ácaros P. cuniculi.
Placa 96 pocillos para cultivo celular
(larvas L3)
Placa de cultivo celular de 6 pozos
(nematodos adultos)
Placas de Petri (60 x 15 mm)
Tyrophagus putrescentiae
10
Tratados Controles
Repeticiones
nematodos adultos, larvas, ácaros etc.
v.f: variable
--
+
Concentraciones
mg/mL
2.5
10
30
50
70
100
n= 4 3 replicas
Diseño experimental in vitro
(Pineda- Alegría, 2017, Pineda- Alegría, 2020) 11
Probit
• El propósito del modelo es estimar la probabilidad de que una
observación con características particulares caerá en una
categoría específica por ejemplo mortalidad.
• Resultado son las concentraciones letales (CL50- CL90) +
intervalos de confianza.
• Se va a determinar concentraciones que serán utilizadas en el
experimento.
12
Haemonchus contortus (L3)
• Parásito hematófago
• Parásito histiotrófico
• Se encuentra en el abomaso de los
rumiantes
• L3 es la fase infectante
13
Ovino donador de larvas L3
• Previamente infectado con
H. contortus (350 L3 ) 21
días
• Mantenido bajo condiciones
controladas de alojamiento
y alimentación ad libitum
• Ovino en jaula metabólica
durante 24h
• Heces no deben tener
contacto con el suelo
(Casillas et al., 2008, Liébano-Hernández et al., 2011) 14
Elaboración de coprocultivo
• Este proceso es para poder obtener estadios larvarios.
• Permite el desarrollo de los estadios larvarios (L1, L2, L3).
• La temperatura que debe de tener es de 26-28°C.
• El pH óptimo para el desarrollo larvario debe de ser de 6.5 a 7.5.
15
Elaboración de coprocultivo en palangana
16
(Liébano-Hernández et al., 2011)
Heces
colectadas
durante 24h
Técnica de cultivo larvario
Técnica de Baermann Elaboración de
muñones con
tela de gasa
Heces húmedas 7 días
Heces con hule espuma 1:1
mezclar c/3 día
Esta técnica se usó para recuperar larvas
infectantes (L3) de H. contortus.
Consiste en poner un embudo de plástico y
unirlo por la parte inferior del embudo a un
tubo de ensaye el cual va a estar conectado
por una manguera de PVC y a esto se le
conocerá como el embudo de Baermann.
17
Técnica de Baermann
(Liébano-Hernández et al., 2011)
Técnica de Baermann
Recuperación de larvas
Muñón sumergido Reposo por 12h
Limpieza de larvas
(Liébano-Hernández et al., 2011)
Migración larvaria
Recuperación larvaria
18
Limpieza de H. contortus
19
Limpieza
Paquete de
larvas
Larvas sucias 5min- 5000 rpm
Pasar a un
tubo limpio
Aforar con
H2O
centrifugar
3:1 sacarosa-muestra
Lavados con
H2O
3 veces
(Pineda-Alegría,2017)
(Liébano-Hernández et al., 2011)
(a) Larva L3 de H. contortus con vaina, (b) Larva L3 de H. contortus sin
vaina (izquierda), vaina (derecha).
20
Eliminación de la vaina
(Castañeda-Ramírez, 2018)
Simular las condiciones en el ovino
21
conteo larvas
3 lavados
187µl
observación eliminación
vaina
Larvas limpias
☺
9 minutos
Eliminación de la vaina de H. contortus
larvas limpias
(Liébano-Hernández et al., 2011) 5min- 5000 rpm
1.5ml + 6ml agua
vortex
Eliminar
sobre
nadante x
lavado
Haemonchus contortus
nematodos adultos
22
Ovino donador de nematodos adultos
23
• Animales con características
presencia de parásitos:
• Disminución de peso
• Retardo del desarrollo
• Parasitosis previas
• Edema submandibular
• Debilidad
• Cuadros anémicos
24
Nematodos
Animales con características
presencia de parásitos
PBS Ph 7.4
solución salina
Nematodos
adultos
(Liébano-Hernández et al., 2011)
Abomaso
Identificación
Limpieza con solución salina
Cuantificación y observación
25
Huevos H. contortus
26
Método Mc Master
Es una técnica cuantitativa para determinar la eliminación de huevos
helmintos u ooquistes de protozoarios presentes en la materia fecal. Se
basa en una solución saturada que por su densidad permite que los
huevos floten y puedan ser observados para contabilizarlos.
Para el cálculo de los huevos por gramos de heces se utiliza la siguiente
formula:
HPG: Suma de huevos de los dos compartimientos x 100/2
27
Tipos de soluciones saturadas
Solución sal
• Cloruro de sodio:400g
• Agua: 1000 ml
Gravedad específica:
1.18-1.20
28
Solución sal/azúcar
• Cloruro de sodio:400g
• Agua: 1000 ml
• Azúcar:500g
Gravedad específica: 1.28
Nitrato de sodio
• Nitrato de sodio:400g
• Agua: 1000 ml
Gravedad específica:
1.18
Guía de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), Rodríguez- Vivas, 2015
Solido inorgánico
Solución salina saturada (28ml)
Cámara Mcmaster
Conteo de huevos
Muestras de heces (2g)
28
Técnica huevos por gramo
(HPG)
5min
Tomar muestra en la superficie de la
gasa
29
(Rodríguez-Vivas,2015)
deshacer la
muestra de
heces
40x
Llenar la cámara con
1mL
Panagrellus redivivus
• Nematodo de vida libre
• Se utiliza como alimento para ácaros
(Tyrophagus putrescentiae)
• Pruebas in vitro
• INIFAP cepa cultivada en hojuelas
de avena y agua como sustrato
Morales-Soto, 2017
30
Cultivo Panagrellus redivivus
45g de avena
500ml H2O
1 min
Hidratar 5 min
Mezclar cada 30 seg y agregar
H2O sin exceder
Finalmente mezcla
espesa
Pase para
nuevo cultivo
Morales-Soto, 2017 31
Obtención Panagrellus redivivus
Cultivo de 1 semana
(28 ± 2 °C)
Vaso precipitado
Raspar la avena por
encima
Agregar agua y avena
Reposar
3-4 h
Poner con el embudo
junto con papel filtro
Vaciar
mezcla
Recuperación de
nematodos
Observación
Tapados con malla fina para
permitir la oxigenación
Morales-Soto, 2017
32
Cuantificación de larvas
Cuadrante 1
Cuadrante 3
Cuadrante 2
Cuadrante 4
33
(Liébano-Hernández et al., 2011)
Ácaro P. cuniculi
34
Psoroptes ovis
(Rodríguez-Vivas et al., 2015; Dunstand et al., 2017. Ojeda-Ramirez, 2023)
Provoca prurito, alopecia, exudados
Conejo donador
• Infestación de un grado medio-alto
(presencia de costras).
• Alojados individualmente en jaulas
de alambre (90 cm X 50 cm X 40
cm de altura).
• Alimentación libre
(Schunemann de Aluja et al., 1993)
Ácaros Psoroptes cuniculi
Conejos infestados
Costras
Obtención de los ácaros
Identificación
de los ácaros
Sedación IM
ketamina / xilazina (40 mg / kg y 10 mg / kg).
Falcom®
Walton, 2007; Bates, 1999
3
• Condiciones de mantenimiento
• Temperatura ambiente (28+2°C)
• Nematodos Panagrellus redivivus (alimento)
• Placas de Petri (60 x 15 mm) con medio agua-agar al 5 %,
Tyrophagus putrescentiae
• Ácaro cosmopolita de vida libre
• Habita en el suelo
• Se encuentra en diferentes tipos de alimentos y
productos almacenados (granos y semillas, cultivos,
plantas, frutas y frutos secos, maíz, trigo, centeno,
avena, cebada o arroz)
(Mahmood, 1992)
Polífago (suborden coleóptero)
Tyrophagus putrescentiae
Caja Petri con àcaros
Observación de la colonia
Ácaro adulto
Identificación de
hembras y machos
Manipulación in vitro
Ácaro P. cuniculi
40
Cajas Petri
Dunstand et al., 2017
Ácaro Tyrophagus putrescentiae
41
Huevo
Fase
larvaria
Ninfa
Adulto
Tiempo de
evaluación
Caja Petri con àcaros y
nematodos para confrontación
(Aguilar-Marcelino et al., 2014)
42
Lecturas
Incubación
Montaje en cajas de 96 pozos
Añadiendo organismo
Dosis
Nematodos o huevos
43
Tiempo de
Lectura: variable
1, 3, 6, 12, 24,
48, 72h
Lecturas de los bioensayos
GRACIAS POR SU ATENCIÓN
doctoradomvzlilia@gmail.com 44
INIFAP
Centro Nacional de Investigación
Disciplinaria en Salud Animal e Inocuidad
Jiutepec, Morelos
20 de febrero de 2024
Contenido Día 3
DISEÑOS EXPERIMENTALES Y
ANÁLISIS ESTADÍSTICO CON R.
Por Julio Cruz Arévalo
Febrero, 2023
Diseño estadístico de experimentos
Una prueba o serie de pruebas en las cuales se introducen cambios deliberados
en las variables de entrada que forman el proceso, de manera que sea posible
observar e identificar las causas de los cambios en la variable de salida.
1
Diseños experimentales
https://rpubs.com/mella10g/experiment
Unifactorial: Se estudia un solo factor o variable independiente a la vez.
Multifactorial: Se estudian dos o más factores o variables independientes simultáneamente.
2
• Unidades experimentales
• Factor
• Variable de interés
• Error experimental o
perturbación
• Tamaño del experimento
Creación de un diseño experimental
3
Conclusiones
Analizar los datos
Experimentación
Diseño del experimento
Estudiar el efecto que tienen los factores sobre una variable respuesta.
Objetivo
Experimento
4
Pseudoréplica
N=4 unidades experimentales
Réplicas verdaderas
Réplicas
Una réplica consiste en la aplicación repetida e independiente de un tratamiento a
distintas unidades experimentales.
N=4 unidades experimentales
La pseudoreplicación puede
surgir cuando se toman
múltiples medidas de una
misma unidad experimental
y se tratan como
replicaciones
independientes.
5
Ejemplo
Escenario: Unos investigadores quieren conocer la
eficacia de dos fórmulas. La Fórmula A se rocía en 100
plantas en un campo y la Fórmula B se rocía en 100
plantas en un campo diferente.
Problema: Las plantas son pseudo-réplicas porque los
resultados para cada planta no son independientes;
las 100 plantas en cada campo comparten las
condiciones presentes en ese campo.
Solución: Dado que las unidades experimentales son
las plantas, debemos rociar la fórmula A en 100
plantas y la fórmula B en 100 plantas que están todas
ubicadas en el campo.
Escenario: Supóngase que unas plantas se
desarrollan en macetas, y que tres tipos de
fertilizantes son aplicadas a las macetas. El
experimentador decide elaborar un lote grande de
cada fertilizante, y luego toma 5 muestras para
colocarlas en la maceta. Después de cierto tiempo, el
peso seco de las plantas es medido.
Problema: Al proceder de esta manera, no se tiene
cinco repeticiones, se va a tener 5 pseudoréplicas.
Solución: Preparar cinco lotes diferentes por cada
tratamiento.
6
Aleatorización
Este proceso es el que hace a los resultados de un diseño experimental susceptible de ser analizado
estadísticamente mediante el ANOVA.
T2 T1 T2 T1 T3
T1 T3 T2 T3 T2
T1 T3 T1 T3 T2
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
11 12 13 14 15
La asignación de las unidades experimentales a los distintos tratamientos y el
orden en el que se realizan los ensayos se determinan al azar.
7
Los paquetes estadísticos son
herramientas usadas para la
recopilación, organización análisis
y presentación de datos.
Paquetes estadísticos
8
R es un conjunto integrado de programas para
manipulación de datos, calculo y creación de
gráficos.
El entorno R
9
Interfaz R
R es un lenguaje de programación en el que se utiliza una consola de comandos en lugar de una interfaz gráfica.
Instrucciones
Resultados
Mensajes
10
Ejemplo:
Plantear un diseño experimental para evaluar el efecto nematicida de cuatro
extractos metanólicos obtenidos de diferentes partes de una planta (flores,
semillas, raíces y hojas). Evaluar a una concentración de 0.2 mg/mL.
Me pregunto, ¿si le
entiende o está mas
perdido que yo?
Factor:???
Variable respuesta: ???
Tratamientos: 4 extractos + 1 control
Repeticiones: 5
Unidad experimental: Placa, caja,
tubo, etc.
11
Tratamientos: 4 extractos + 1 control
Repeticiones: 5
Unidad experimental: Placa de microtitulación.
Flores: T1
Semillas: T2
Hojas: T3
Raíces: T4
Control: T5
Tratamientos
Extractos
5 tratamientos x 5 rep= 25
unidades experimentales
100 nematodos por unidad experimental
Bosquejo
12
Aleatorizando en R
13
T2 T4
T4 T4
T5
Asignar los tratamientos a las unidades experimentales
14
Análisis de los datos
15
16
17
Exploración de los datos
1
2
3
18
Crear un modelo para realizar el ANOVA
19
Al menos un par de
medias es diferente
Realizar ANOVA
Tabla
ANOVA
20
Normalidad: El test de Shapiro-Wilk se usa para contrastar si los datos siguen una distribución normal o
no. Esto es importante porque otros muchos análisis estadísticos requieren de la normalidad de los
datos para ejecutarlos.
Verificar supuestos de validez del modelo
Homocedasticidad: El test de Bartlett permite contrastar la igualdad de varianza en 2 o más poblaciones sin
necesidad de que el tamaño de los grupos sea el mismo. Es más sensible que el test de Levene a la falta de
normalidad, pero si se está seguro de que los datos provienen de una distribución normal, es la mejor opción.
CONTRASTE DE HIPÓTESIS
H0: las muestras presentan varianzas iguales
H1: las muestras presentan varianzas distintas
CONTRASTE DE HIPÓTESIS
H0: los datos provienen de una distribución normal
H1: los datos no provienen de una distribución normal
El Test de Durbin-Watson permite evaluar si existe autocorrelación en una regresión lineal. Con ello se observa si los
valores presentan algún tipo de dependencia en cuanto al orden de obtención. Si fuera así se estaría incumpliendo una
de las condiciones y entonces, las estimaciones de los parámetros del modelo no tienen los criterios de calidad que se
suponen. CONTRASTE DE HIPÓTESIS
H0: No existe correlación en los residuos
H1: Existe correlación en los residuos
21
1
2
3
El test de Shapiro-Wilk se usa para contrastar
si los datos siguen una distribución normal o
no. Esto es importante porque otros muchos
análisis estadísticos requieren de la
normalidad de los datos para ejecutarlos.
Interpretación: como el p-valor es mayor que
0.05 (0.1045 > 0.05) aceptamos la
hipótesis nula (H0), por lo que podemos afirmar
que nuestros datos se distribuyen
siguiendo una normal.
https://vivaelsoftwarelibre.com/test-de-shapiro-wilk-para-
contrastar-la-normalidad-en-r-commander/
Normalidad
22
Test de Bartlett
Permite contrastar la igualdad de varianza en 2
o más poblaciones sin necesidad de que el
tamaño de los grupos sea el mismo. Es más
sensible que el test de Levene a la falta de
normalidad, pero si se está seguro de que los
datos provienen de una distribución normal, es
la mejor opción.
1
2
https://rpubs.com/Joaquin_AR/218466
La contrastación de la homocedasticidad es de vital importancia porque otros muchos análisis estadísticos requieren la
igualdad de varianzas de los datos para poder llevarlos a cabo.
3
Homocedasticida
d
23
En general, si d es menor que 1,5 o mayor que
2,5, existe un problema de autocorrelación
potencialmente grave. De lo contrario, si d está
entre 1,5 y 2,5, es probable que la
autocorrelación no sea motivo de
preocupación.
https://statologos.com/prueba-de-durbin-
watson/
1
2
3
Prueba de independencia
24
Comparación de medias
Interpretación de
resultados
Flores: T1
Semillas: T2
Hojas: T3
Raíces: T4
Control: T5
25
Análisis probit
En las ciencias de la vida, el análisis probit se puede utilizar para evaluar si es probable que un
organismo sobreviva cuando se somete a varios niveles de tensión física o ambiental. Por
ejemplo, un investigador de la vida silvestre desea determinar en qué concentración un
contaminante mata el 50% de los peces. Un entomólogo desea saber la probabilidad de que un
insecto muera cuando se expone a cierta cantidad de pesticida.
26
Para realizar un análisis Probit se requiere de la librería drc
Ejecutamos en la consola principal el comando install.packages(“drc”, dep=T)
Posterioemente, insertamos los comandos requeridos para calcular la CE50
27
Resultados Probit
Se requieren 1.18 mg/mL para matar
al 50% de la población. Los intervalos
corresponden a (1.10-1.27) con un
95% de confianza.
28
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
Biotecnología de
vacunas
antiparasitarias
en rumiantes
M.C. Patricia Vargas Urióstegui
Febrero 22, 2024
SALUD
ANIMAL
ATRIBUTOS DE LOS FÁRMACOS
+ Amplio espectro de actividad
*Bajo costo
* Facilidad de empleo
 Incremento de deterioro de
ecosistemas
18 % gases invernadero
sector ganadero
Desarrollo de resistencia a
los antiparasitarios de
síntesis química
COSTO:
ESCENARIOS:
INDUSTRIA
FARMACÉUTICA No
genera nuevas moléculas para
el mercado con suficiente
celeridad
EL CAMBIO CLIMÁTICO
Impactará en las
enfermedades parasitarias
PROPUESTA:
OPCIONES RESPETUOSAS CON EL MEDIO AMBIENTE.
VACUNACIÓN
favorece la respuesta inmune de los animales en producción
* Forma más eficaz y sostenible de controlar las
enfermedades parasitarias
GENERACIONES DE
VACUNAS
1ra GENERACIÓN
VACUNAS
2da Generación
HERRAMIENTAS
BIOINFORMÁTICAS
BIOTECNOLOGÍA DE
PROTEÍNAS
RECOMBINANTES
CLONACIÓN
MOLECULAR
• Fragmento de ADN
• Vector
• Sistema de expresión
• Medio selectivo
Sistemas de
expresión
• Bacterias: Escherichia
coli, Bacillus subtilis
• Levaduras: Pichia pastoris,
Saccharomyces cerevisiae
• Baculovirus
• Plantas
Proceso para la producción de proteínasr
EXPRESIÓN DE PROTEÍNAS
RECOMBINANTES
OBTENCIÓN DE LA PROTEÍNAr
PURIFICACIÓN PROTEÍNAS RECOMBINANTES
PARÁSITOS DE
RUMIANTES
HELMINTOS
PROTOZOARIOS
ARTRÓPODOS
GARRAPATAS NEMATODOS
GASTROINTESTINALES
BABESIA
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
¡GRACIAS!
Aplicación de la metabolómica para la identificación
de compuestos biológicos útiles para el control de
plagas
Jesús Antonio Pineda Alegría
Impacto de Nematodos Gastrointestinales
2
Anziani & Fiel,2015; Kotze & prichard,2016;Rodríguez-vivasetal.,2017
445 millones de dólares anuales en México
Haemonchus contortus
3
Besier et al., 2016; Lehrter et al., 2016
Hongos comestibles
4
 56 géneros
 3000 especies
mayormente
consumidas
Roncero-Ramos& Delgado-Andrade,2017; Royseet al.,2017; Li et al.,2021
 Lentinula spp 22%
 Pleurotus spp 19%
 Auricularia spp 17%
 Agaricus spp 15%
 Flammulina spp 11%
 $63 mil millones de dólares
20-30% Proteína
Medicina, rituales o alimento
Vitaminas
Antiinflamatoria
Anticancerígena
Antioxidante
Inmunomoduladora
Antidiabético
Nematicida
Pleurotus spp
5
• Extractos metanólicos
• 𝛽-glucanos
• Polisacáridos
Wang et al., 2014
• Polisacáridos
• 𝛽-glucanos (Pleuran)
• Extractos acuosos
Cui et al., 2016
• Ácidos grasos
• Terpenos
González-cortazar et al., 2020
Pineda-Alegría et al., 2017
• Polisacáridos
• Extractos etanólicos
Zhang et al., 2014
• Polisacáridos
• Triterpenos
• sesquiterpenos
Xue et al., 2015
Carrasco-González et al., 2017
• Extractos acuosos y metanólicos
• Polisacáridos
Taofiq et al., 2016
Pleurotus djamor
6
Paja de arroz
Pulpa de café
Rastrojo de maíz
Vega & Franco, 2013; Salmones, 2017
22-30 ºC
Valor nutrimental de Pleurotus djamor
7
Contenido de: g/100 g peso seco
Carbohidratos 32.7 – 48.3
Proteína 20.7 – 28
Fibra 9.1 – 22.4
Cenizas 4.1 – 7.4
Grasas 0.11 – 2.09
Humedad 79.4 – 90%
Aminoacidos
Valina
Isoleucina
Fenilalanina
Prolina
Glutamato
Aspartato
Vitaminas y minerales
B1, B2, D
K, P, Mg, Ca, Na, Zn, Fe
Palatabilidad
Olor farináceo (Harina mojada)
Cierta dureza
Picor en fructificaciones frescas
(Variable de acuerdo a la especie)
Salmones, 2017
P. djamor
Propiedades de Pleurotus djamor
8
Actividad Parte del hongo utilizado Tipo de extracto /Metabolito Referencia
Antibacteriana
SAM - Roy Das et al. (2017)
B MeOH Suresh et al. (2017)
B Acn/ Compuestos fenólicos Dulay et al. (2017)
B Hex/ Flavonoides, sesquiterpenoides Valencia del Toro et al. (2008)
Antioxidante
B AceOt/ Esteroles Guzmán et al. (2009)
B
MeOH, H2O/ Compuestos fenólicos y
flavonoides
Sudha et al. (2016)
Antifúngica B EtOH Acharya and Saha (2011)
Hepatoprotectora SAM Polisacáridos Zhang et al. (2016)
Anticancerigena
B Proteínas Wu et al. (2010)
SAM Polisacáridos De Barba et al. (2011)
Antiviral B MeOH Kidukuli et al. (2010)
Antiinflamatoria SAM/M AceOt/ ácidos grasos Gómez Velazquez (2018)
Inmunomoduladora B MeOH Raaman et al. (2011)
Nematicida
B
MeOH/ Ácido pentadecanoico, Ácido
palmítico, Ácido estéarico, Ácido linoleico y
b-sitosterol
Pineda-Alegría et al. (2017)
B Allitol, terpeno González-Cortazar et al. (2021)
B: Basidiomas, M: Micelio, SAM: Sustrato degradado de micelio, EtOH: Etanol, MeOH: Metanol, H2O: Agua, AceOt: Acetato de etilo, Acn:
Acetonitrilo, Hex: Hexano
Fraccionamiento químico biodirigído
9
Cornejo-Báez et al., 2019
Metabolómica
10
Herramienta para el estudio
del perfil de metabolitos en
un sistema (Célula,
organismo o tejido)
Detectar, cuantificar y elucidar la
estructura de los metabolitos
Ayuda a mejorar el aislamiento de
compuestos bioactivos
Relacionar metabolitos con respecto a su
actividad biológica
RMN
GC-MS
HPLC-MS
Cardoso-Taketa et al., 2008; Hernández-Bolio et al., 2017; Yanes, 2019
11
Análisis quimiométrico
Cornejo-Báez et al., 2019
Extracto etanólico
B1
151.09 g
Hexano
B2A
28.50 g
Acetato de etilo
B2B
7.72 g
Butanol saturado
con agua
B2C
35.64 g
Agua
B2D
53.86 g
Partición líquido – líquido
1675 g
Extracto etanólico
M1
25.44 g
Hexano
M2A
0.74 g
Acetato de etilo
M2B
0.40 g
Butanol saturado
con agua
M2C
0.31 g
Agua
M2D
22.52 g
Partición líquido – líquido
125.19 g
12
Evaluación actividad nematicida – LEIA
Jackson & Hoste, 2010; Álvarez-Zapata et al., 2015; Chan-Pérez et al., 2016
Elaboración de extractos y particiones de P. djamor
Pleurotus djamor ECS-123
Genbank
GU722265
Pre-procesamiento de espectros para el análisis
quimiométrico
13
Cardoso-Taketa et al., 2008; Hernández-Bolio et al., 2017
Análisis estadísticos multivariados
Ajuste de la linea base
Calibración del desplazamiento
químico
Superponer los espectros
Segmentación
14
Obtención de perfiles metabólicos por 1H–RMN
• Pre-procesamiento de los
espectros
• Creación de la matriz
• Binning 0.04 ppm (0.2–10 ppm)
• 240 regiones
• MestReNova 14.2.0
Angamuthu et al., 2021
Title Class 0.24 0.28 0.32 0.36 0.399999 0.439999 0.479999
M1_1 1 -0.0019312 -0.0017867 0.00941418 -0.0103465 0.00224205 -0.0030468 -0.0068718
M1_2 1 -0.0019312 -0.0017867 0.00941418 -0.0103465 0.00224205 -0.0030468 -0.0068718
M1_3 1 -0.0019312 -0.0017867 0.00941418 -0.0103465 0.00224205 -0.0030468 -0.0068718
M2A_1 2 -0.0010027 -0.0027116 0.0219536 0.0174544 0.0412222 0.215222 0.296601
M2A_2 2 -0.0010027 -0.0027116 0.0219536 0.0174544 0.0412222 0.215222 0.296601
M2A_3 2 -0.0010027 -0.0027116 0.0219536 0.0174544 0.0412222 0.215222 0.296601
M2B_1 3 -0.0035841 0.00716902 -0.00431 -0.0004434 0.0372061 0.101341 0.107403
M2B_2 3 -0.0035841 0.00716902 -0.00431 -0.0004434 0.0372061 0.101341 0.107403
M2B_3 3 -0.0035841 0.00716902 -0.00431 -0.0004434 0.0372061 0.101341 0.107403
M2C_1 4 -0.0050457 0.00849787 -0.0029886 0.00418798 -0.0079186 -0.0104049 -0.0084103
M2C_2 4 -0.0050457 0.00849787 -0.0029886 0.00418798 -0.0079186 -0.0104049 -0.0084103
M2C_3 4 -0.0050457 0.00849787 -0.0029886 0.00418798 -0.0079186 -0.0104049 -0.0084103
M2D_1 5 -0.0055273 -0.0027888 0.00387175 0.00250724 -0.0046444 -0.0002564 0.00202375
M2D_2 5 -0.0055273 -0.0027888 0.00387175 0.00250724 -0.0046444 -0.0002564 0.00202375
M2D_3 5 -0.0055273 -0.0027888 0.00387175 0.00250724 -0.0046444 -0.0002564 0.00202375
B1_1 6 0.0141794 -0.0062084 0.00403602 0.00084905 -0.0077923 0.00309544 -0.0020948
B1_2 6 0.0141794 -0.0062084 0.00403602 0.00084905 -0.0077923 0.00309544 -0.0020948
B1_3 6 0.0141794 -0.0062084 0.00403602 0.00084905 -0.0077923 0.00309544 -0.0020948
B2A_1 7 -0.0088368 -0.0049669 0.00734984 -0.0094151 0.0200957 0.126258 0.108201
B2A_2 7 -0.0088368 -0.0049669 0.00734984 -0.0094151 0.0200957 0.126258 0.108201
B2A_3 7 -0.0088368 -0.0049669 0.00734984 -0.0094151 0.0200957 0.126258 0.108201
B2B_1 8 -0.0018846 0.00142164 -0.0064859 -0.0066191 -0.0055097 0.00073247 -0.0271234
B2B_2 8 -0.0018846 0.00142164 -0.0064859 -0.0066191 -0.0055097 0.00073247 -0.0271234
B2B_3 8 -0.0018846 0.00142164 -0.0064859 -0.0066191 -0.0055097 0.00073247 -0.0271234
B2C_1 9 -0.0070796 -0.0069643 0.00752046 -0.0007708 -0.0022765 -0.002776 0.00447778
B2C_2 9 -0.0070796 -0.0069643 0.00752046 -0.0007708 -0.0022765 -0.002776 0.00447778
B2C_3 9 -0.0070796 -0.0069643 0.00752046 -0.0007708 -0.0022765 -0.002776 0.00447778
B2D_1 10 0.00462246 -0.0044227 0.00159407 -0.0079002 0.00562354 -0.0090653 0.00896968
B2D_2 10 0.00462246 -0.0044227 0.00159407 -0.0079002 0.00562354 -0.0090653 0.00896968
B2D_3 10 0.00462246 -0.0044227 0.00159407 -0.0079002 0.00562354 -0.0090653 0.00896968
15
Matriz de datos metabólicos de los extractos y particiones de
P. djamor para el análisis por componentes principales
Angamuthu et al., 2021
16
Programas para el análisis quimiométrico
https://www.metaboanalyst.ca
Angamuthu et al., 2021
By Umetrics
https://www.metaboanalyst.ca
Dendograma de los perfiles de 1H–RMN de extractos y fracciones de
micelio y basidiomas de P. djamor
Micelio
Basidiomas
Gráfico de cargas de los perfiles de 1H–RMN de extractos y fracciones
de micelio y basidiomas de P. djamor
17
Análisis quimiométrico de los perfiles metabólicos de
P. djamor
Chong et al., 2019; Angamuthu et al., 2021
Gráfico de puntuación de los perfiles de 1H–RMN de extractos y
fracciones de micelio y basidiomas de P. djamor
Análisis de agrupamiento jerárquico.
Análisis por componentes principales
Micelio
Basidiomas
18
Matriz de datos metabólicos de los extractos y particiones de
P. djamor para el análisis de mínimos cuadrados parciales
ortogonales
Angamuthu et al., 2021
Title Class 0.24 0.28 0.32 0.36 0.399999 0.439999 0.479999
M1_1 1 -0.0019312 -0.0017867 0.00941418 -0.0103465 0.00224205 -0.0030468 -0.0068718
M1_2 1 -0.0019312 -0.0017867 0.00941418 -0.0103465 0.00224205 -0.0030468 -0.0068718
M1_3 1 -0.0019312 -0.0017867 0.00941418 -0.0103465 0.00224205 -0.0030468 -0.0068718
M2A_1 1 -0.0010027 -0.0027116 0.0219536 0.0174544 0.0412222 0.215222 0.296601
M2A_2 1 -0.0010027 -0.0027116 0.0219536 0.0174544 0.0412222 0.215222 0.296601
M2A_3 1 -0.0010027 -0.0027116 0.0219536 0.0174544 0.0412222 0.215222 0.296601
M2B_1 2 -0.0035841 0.00716902 -0.00431 -0.0004434 0.0372061 0.101341 0.107403
M2B_2 2 -0.0035841 0.00716902 -0.00431 -0.0004434 0.0372061 0.101341 0.107403
M2B_3 2 -0.0035841 0.00716902 -0.00431 -0.0004434 0.0372061 0.101341 0.107403
M2C_1 1 -0.0050457 0.00849787 -0.0029886 0.00418798 -0.0079186 -0.0104049 -0.0084103
M2C_2 1 -0.0050457 0.00849787 -0.0029886 0.00418798 -0.0079186 -0.0104049 -0.0084103
M2C_3 1 -0.0050457 0.00849787 -0.0029886 0.00418798 -0.0079186 -0.0104049 -0.0084103
M2D_1 1 -0.0055273 -0.0027888 0.00387175 0.00250724 -0.0046444 -0.0002564 0.00202375
M2D_2 1 -0.0055273 -0.0027888 0.00387175 0.00250724 -0.0046444 -0.0002564 0.00202375
M2D_3 1 -0.0055273 -0.0027888 0.00387175 0.00250724 -0.0046444 -0.0002564 0.00202375
B1_1 1 0.0141794 -0.0062084 0.00403602 0.00084905 -0.0077923 0.00309544 -0.0020948
B1_2 1 0.0141794 -0.0062084 0.00403602 0.00084905 -0.0077923 0.00309544 -0.0020948
B1_3 1 0.0141794 -0.0062084 0.00403602 0.00084905 -0.0077923 0.00309544 -0.0020948
B2A_1 1 -0.0088368 -0.0049669 0.00734984 -0.0094151 0.0200957 0.126258 0.108201
B2A_2 1 -0.0088368 -0.0049669 0.00734984 -0.0094151 0.0200957 0.126258 0.108201
B2A_3 1 -0.0088368 -0.0049669 0.00734984 -0.0094151 0.0200957 0.126258 0.108201
B2B_1 2 -0.0018846 0.00142164 -0.0064859 -0.0066191 -0.0055097 0.00073247 -0.0271234
B2B_2 2 -0.0018846 0.00142164 -0.0064859 -0.0066191 -0.0055097 0.00073247 -0.0271234
B2B_3 2 -0.0018846 0.00142164 -0.0064859 -0.0066191 -0.0055097 0.00073247 -0.0271234
B2C_1 1 -0.0070796 -0.0069643 0.00752046 -0.0007708 -0.0022765 -0.002776 0.00447778
B2C_2 1 -0.0070796 -0.0069643 0.00752046 -0.0007708 -0.0022765 -0.002776 0.00447778
B2C_3 1 -0.0070796 -0.0069643 0.00752046 -0.0007708 -0.0022765 -0.002776 0.00447778
B2D_1 1 0.00462246 -0.0044227 0.00159407 -0.0079002 0.00562354 -0.0090653 0.00896968
B2D_2 1 0.00462246 -0.0044227 0.00159407 -0.0079002 0.00562354 -0.0090653 0.00896968
B2D_3 1 0.00462246 -0.0044227 0.00159407 -0.0079002 0.00562354 -0.0090653 0.00896968
Activos
No activos
OPLS-DA
Gráfico de puntuación de la correlación de la
actividad nematicida con los pérfiles de 1H–RMN de
extractos y fracciones de micelio y basidiomas de P.
djamor
Minimos cuadrados parciales ortogonales
19
Análisis quimiométrico de los perfiles metabólicos de
P. djamor
R2Y=0.96
Q2=0.93
Gráfico S
Identificación de las variables responsables de la proyección en el gráfico de puntuación
Gráfico VIP
Importancia de la variable en la proyección
Chong et al., 2019; Angamuthu et al., 2021; Hernández-Bolio et al., 2021
M2A
M2B
M1
M2C
B1
B2A
M2D
B2B
B2D
B2C
1.24-1.08
1.56-1.40
1.72-1.64
2.16-2.12
20
Bin (ppm) p p(corr)
6.84 5.8784 0.99159
7.56 10.735 0.99037
2.64 14.415 0.97407
6.88 5.693 0.96506
6.92 5.7567 0.9644
6.96 5.4728 0.95647
8.28 5.6132 0.9422
2.60 13.655 0.92992
2.16 18.09 0.92841
2.40 12.623 0.92754
7.00 6.1877 0.90344
2.88 15.435 0.90302
7.52 5.0206 0.89975
7.64 3.3043 0.89867
8.00 8.3647 0.8822
1.16 42.41 0.67822
1.12 36.395 0.67069
1.2 30.011 0.8054
1.24 28.262 0.68301
2.56 24.788 0.81176
1.52 24.174 0.64772
3.52 23.475 0.72479
1.44 23.298 0.60782
1.72 23.056 0.78393
1.56 22.592 0.54791
1.68 20.522 0.73017
Análisis quimiométrico de los perfiles metabólicos de
P. djamor
Variables importantes según OPLS-DA
Wiklund et al., 2008; Hernández-Bolio et al., 2021
Busqueda y confirmación de las regiones en los diferentes espectros 1H–RMN
HMBC
Conectividad heteronuclear a enlaces múltiples
Análisis 2D–RMN de la fracción bioactiva
21
HSQC
Coherencia heteronuclear cuantica simple
COSY
Espectroscopia de correlaciones
TOCSY
Espectroscopia de correlación total
Predicción de estructuras químicas
22
Girreser et al., 2016
Determinación de compuestos activos
23
Cornejo-Báez et al., 2017
RMN
CG-EM
CLAR
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
Conclusiones
• La metabolómica es una herramienta que facilita el aislamiento e identificación
de compuestos bioactivos a partir de muestras químicas complejas
• Permite la determinación y comparación de los perfiles químicos existentes en
diferentes muestras
• Reduce el uso de solventes orgánicos, material biológico y trabajo experimental
Gracias por su atención
jesus.pinedaa@uaem.edu.mx
35
INIFAP
Centro Nacional de Investigación
Disciplinaria en Salud Animal e Inocuidad
Jiutepec, Morelos
21 de febrero de 2024
Contenido Día 4
Control de garrapatas mediante el uso
de microorganismos
Estrategias sustentables en la prevención y control de plagas de
importancia agropecuaria
22 de febrero del 2024
Las cuales
se
clasifican
en cuatro
familias:
949 especies de
garrapatas
(Guglielmone et al., 2010; Nava et al., 2017; Dantas – Torres et al., 2018)
Argasidae
(216 especies)
Deinocrotonidae y Nuttalliellidae
(1 especie c/u)
Rhipicephalus microplus
Introducción
Ixodidae
(731 especies)
Rhipicephalus microplus: Ciclo de vida
Introducción
Rhipicephalus microplus:
• Es un parásito externo que se alimenta de
sangre de bovino
• Habita en lugares con clima tropicales y
subtropicales
• Les transmite al ganado patógenos que
invaden los glóbulos rojos como Babesia
sp. y Anaplasma marginale.
• Causa perdidas económicas
Introducción
Rhipicephalus microplus:
Distribución
Melinis minnutiflora, Brachiaria brizantha
Stylosanthes spp
Hernández-Ortiz et al., 2010
Cruzas: Bos taurus - Bos indicus
Bos taurus - Criollos
Mecanismos
de control
Métodos para el control de garrapatas
Baño de inmersión
Baño por aspersión Epicutánea
Inyectable
Métodos de aplicación de garrapaticidas
Aretes insecticidas
(mosquicidas)
Organoclorados
• Cipermetrina
• Deltametrina
• Flumetrina
Arsenicales
• Amitraz
• Carbaryl
• Propoxur
• Fipronil
1895
1956
• Fluralaner
• Lotilaner
• Afoxolaner
• Sarolaner
• Azadiractina
Carbamatos:
Historia del uso mundial de garrapaticidas
(Agwunobi et al., 2021.
Pesticide Biochemistry and Physiology)
Uso de garrapaticidas en México
(Aguirre et al., 1986; Fragoso et al., 1995; Soberanes et al., 2002; Pérez-Cogollo et al., 2010; Fernández-
Salas et al., 2012; Miller et al., 2013)
OF = Organofosforado
Pir = Piretroide
Am = Amitraz
Iver = Ivermectina
Fipr = Fipronil
Primeros reportes de resistencia de la
garrapata R. microplus en México
Desventajas
• Genera poblaciones de garrapatas resistentes
• Afecta negativamente la salud humana y el medio
ambiente (cáncer, contaminación de suelos y
cuerpos de agua)
• Afecta organismos no blanco (peces, abejas,
escarabajos, etc.)
Garrapaticidas químicos
Una estrategia sustentable para el control y prevención de infestaciones
por garrapatas es el control microbiano
Que es el control microbiano?
• Se refiere al uso de microrganismos que sean patógenos a garrapatas,
es decir, microrganismos que tengan la capacidad de enfermar y/o
causar la muerte de las garrapatas.
Entonces, que microrganismos afectan a las garrapatas?
Alternativa al uso de garrapaticidas químicos
Garrapaticidas
de origen
microbiano
Bacterias Hongos
Nematodos
Control microbiano: alternativa a químicos
Virus
Vías de entrada de microorganismos
Vista Dorsal Vista Ventral
Poro genital
Ano
Espiráculo
Piezas bucales
Principales vías de entrada de microrganismos acaro patógenos, las cual les permite invadir
células intestinales o dispersarse a través de la hemolinfa y causar una infección sistémica
Control microbiano:
Bacterias
Que son las bacterias patógenas?
• Son bacterias que logran enfermar y matar insectos y garrapatas,
están poco estudiadas, algunas pueden causar daños en mamíferos.
• De forma natural, pueden aislarse del suelo o insectos enfermos
• Hasta ahora solamente existe una especie de bacterias que se ha
usado exitosamente para combatir insectos (Bacillus thuringiensis)
Control microbiano: bacterias
Bacterias que infectan a través de vector:
 Photorhabdus spp.
 Xenorhabdus spp.
Géneros de bacterias con capacidad entomopatógena:
Serratia Yersinia Pseudomonas
Bacilos
 Bacillus thuringiensis
(Soberón y Bravo 2007; Kupferschmied et al., 2013; McQuade et al., 2018)
Control microbiano: bacterias
Bacillus thuringiensis Serratia marcescens
Castro-Saines et al., 2021, 2022
Fernández-Ruvalcaba et al., 2010; Romo
et al., 2013; Lormendez et al., 2019
Bacterias reportadas con efecto
garrapaticidas a R. microplus
Micrografia de Bacillus thuringiensis
(Soberón y Bravo, 2007)
Toxina
Espora
Bacteria
Control microbiano: bacterias
Control microbiano: bacterias
Mecanismo de acción de Bacillus thuringiensis
(Bravo et al., 2011, Insect Biochemistry and Molecular Biology
Bacillus thuringiensis:
Mecanismo de acción
a nivel celular
Control microbiano: bacterias
Bacillus thuringiensis
Es el insecticida biológico mas utilizado a
nivel mundial.
(Palma et al., 2014. Toxins)
Control microbiano: bacterias
Control microbiano: bacterias
• Vips (vegetative insecticidal proteins). Sintetizadas durante la fase de
crecimiento vegetativo
• Sip (secreted insecticidal protein). Sintetizadas durante la fase de
crecimiento vegetativo
• S-layer protein. Sintetizadas durante la fase de crecimiento vegetativo
• Proteínas Cry y Cyt (crystal, cytolitic toxin) o δ-endototoxinas.
Sintetizadas durante la fase de esporulación
Factores de virulencia de Bacillus thuringiensis
(Palma et al., 2014, Toxins; Lormendez et al., 2019, Science Reports)
Control microbiano: bacterias
Argas persicus, Hyalomma dromedarii
(Hassanain et al., 1997)
Ixodes scapularis (Zhioua et al., 1999);
I. ricinus, Dermacentor reticulatus
(Szczepańska et al., 2018)
Rhipicephalus microplus
Reportes de Bacillus thuringiensis contra garrapatas
(Fernández-Ruvalcaba et al., 2010; Romo et al., 2013; Lormendez et al., 2019)
Control microbiano: bacterias
(Veliz et al., 2017)
Serratia marcescens. Es una enterobacteria Gram negativa, considerada
como patógeno oportunista de animales, humanos e insectos; produce un
pigmento rojo llamado prodigiosina. Produce diferentes factores de
virulencia como quitinasas (enzimas que degradan quitina), hemolisinas,
proteasas, etc.
Aislamiento y desafío de Serratia sp
Garrapata muerta Colonias de
bacterias
Cultivo Concentrado
Desafío
(Castro-Saines et al., 2021, Experimental and Applied Acarology)
Control microbiano: bacterias
(Castro-Saines et al., 2021, Experimental and Applied Acarology)
[Proteína]
(µg/mL)
Mortalidad
(%)
I O (%) Control (%)
Testigo 0 a 0 a 0 a
1.25 42.22 ± 4.45 b 39.36 ± 1.87 bc 28.12 ± 5.10 b
2.5 44.44 ± 9.70 b 33.73 ± 7.50 bc 20.28 ± 10.95 b
5 46.66 ± 10.20 b 33.06 ± 1.78 bc 18.64 ± 6.30 b
10 55.55 ± 8.02 b 50.93 ± 4.49 c 52.53 ± 5.46 b
20 33.33 ± 6.67 b 26.44 ± 6.38 b 9.34 ± 16.64 b
40 42.22 ± 5.89 b 42.25 ± 4.63 bc 30.61 ± 14.87 b
Larvas Hembras adultas
Desafío con múltiples dosis. Mortalidad de larvas y hembras adultas de garrapata R. microplus
expuestas a diferentes concentraciones de proteína de S. marcescens.
Las barras indican el porcentaje de mortalidad promedio ± error estándar, diferente literal indica
diferencias significativas, Tukey (p<0.05).
Control microbiano: bacterias
Control microbiano: bacterias
(Castro-Saines et al., 2022, Archive of microbiology)
3 tratamientos (3 rep c/u)
garrapatas larvas y hembras adultas
Testigo
(Tween 1%)
Ixodicida
(Coumafos 0.02%)
Serratia marcescens
(10 µg/mL)
80-120 larvas/repetición 10 hembras adultas/repetición
Cortes histológicos de larvas de garrapatas afectadas por Serratia marcescens
Perímetro (µm) Área (µm2)
Testigo 1040.5 ± 61.2 a 67398 ± 7899 a
Coumafos 951.1 ± 59.4 a 63005 ± 7798 a
S. marcescens 949.6 ± 37.5 a 61747 ± 4194 a
Se muestra el promedio ± error estándar. Misma letra entre columna significa no diferencia estadística,
ANOVA (p>0.05). Tinción hematoxilina – eosina. Barra 100 µm.
S. marcescens
Coumafos
Testigo
(Castro-Saines et al., 2022, Archive of microbiology)
Control microbiano: bacterias
Cortes histológicos de larvas de garrapatas afectadas por Serratia marcescens
Se muestra el promedio ± error estándar. Diferente letra en columna significa diferencia
estadísticamente significativa, Tukey (P<0.05). Barra 10 µm
Testigo Coumafos S. marcescens
Control microbiano: bacterias
(Castro-Saines et al., 2022, Archive of microbiology)
Cortes histológicos de larvas de garrapatas afectadas por Serratia marcescens. Tinción hematoxilina –
eosina. Barra 10 µm
(Castro-Saines et al., 2022, Archive of microbiology)
Larvas
Adultas
a) Testigo b) Coumafos c) S. marcescens
Control microbiano: bacterias
Se han empleado directamente por aspersión sobre bovinos
Control microbiano: bacterias
Control microbiano: bacterias
Conclusión:
Las bacterias secretan diferentes toxinas las cuales liberan cuando invaden
el cuerpo de las garrapatas lo que provoca su muerte al colonizar
diferentes órganos y tejidos.
Las bacterias pueden emplearse para combatir garrapatas en estado
adulto durante su fase parasita bovino.
Control microbiano:
nematodos
Nematodos con efecto garrapaticida
Steinernema sp. Heterorhabditis sp.
Control microbiano: nematodos
(Lu et al., 2017. Pathogens)
Steinernema sp., Heterorhabditis sp.
• Son parásitos de insectos, habitan en el suelo y transmiten bacterias
(Photorhabdus spp. y Xenorhabdus spp.) a los insectos.
• Penetran a través de orificios naturales como boca, ano, órganos
respiratorios o a través de la cutícula.
• Después de penetrar invaden el hemocele liberando bacterias que
causan la muerte del hospedero en 24 – 48 hr
Control microbiano: nematodos
Cultivo
• Se cultivan utilizando larvas de
Galleria mellonella conocidas
como “el gusano de la cera” o
en larvas de Tenebrio molitor
también conocida como
“gusano de la harina”
Control microbiano: nematodos
(Samish & Glazer, 2001. TRENDS in Parasitology)
Amblyomma spp.
Boophilus spp.
Dermacentor
Hyalomma spp.
Ixodes
Rhipicephalus spp.
Argas
Ornithodoros spp.
Nematodos juveniles de las especies S. feltiae y carpocapsae, H. indica y baujardi, penetrando a través de
los espiráculos de garrapatas adultas repletas R. microplus a las 72 h postexposición. Barra 1 mm
Control de garrapatas durante la fase de vida libre mediante el uso de
nematodos de los géneros Steinernema spp. y Heterorhabditis spp.
(Machado et al., 2015. Nematoda)
Control microbiano: nematodos
Control microbiano: nematodos
(Machado et al., 2015. Nematoda)
Hembras repletas Rhipicephalus microplus después de la infección con Heterorhabditis
baujardi.
a) Garrapatas hembras repletas muertas después de 72 h postexposición.
b) Garrapata presentando hemorragia, después de 7 días de infección.
Monteiro et al., 2020. Tick Tick Borne Dis; Filgueiras et al., 2023. Pest Manag SCI.
La aplicación de NIJ H. bacteriophora y H. baujardi
cultivados en larvas de Galleria mellonella sobre
suelos con pastos cultivados en macetas,
mortalidad del 40% a partir del día 6 hasta
alcanzar el 90%.
Tenebrios colonizados con NLI H. bacteriophora en
parcelas sembradas con pastos y liberación
posterior de hembras repletas, reduce la
población de larvas de garrapatas que logran
alcanzar los ápices del pasto en un 73%
Evaluación en campo
(formulados)
Como se podrían combatir las garrapatas usando nematodos?
Aplicación directa
en suelo húmedo
donde descansan o
pastan los animales
Control microbiano: nematodos
Se pueden aplicar directamente sobre animales con garrapatas?
Hasta ahora no
reportado
Control microbiano: nematodos
Control microbiano: nematodos
Conclusión:
Los nematodos viven en simbiosis con bacterias, invade el cuerpo de las
garrapatas y una vez dentro secreta toxinas y bacterias, las cuales invadirán
diferentes órganos y tejidos, provocando la muerte de la garrapata.
Los nematodos pueden emplearse para combatir garrapatas en estado adulto
en fase de vida libre, es decir, cuando están en el ambiente y no están
parasitando al bovino.
Es un método de control preventivo.
No existen reportes de aplicación directa sobre bovinos.
Control microbiano:
hongos
Que son los hongos ácaropatógenos?
Son hongos que resultan letales para garrapatas e insectos, pero
no para mamíferos.
De forma natural, pueden aislarse del suelo o de algún artrópodo
enfermo
Se han empleado exitosamente para combatir insectos que
dañan cultivos o semillas.
Control microbiano: hongos
(Montesinos et al., 2015. Centro Nacional de Referencia de Control Biológico)
Control microbiano: hongos
Beauveria sp
Estructura general
Hifa. Ramas filamentosas
Célula conidiógena. Célula en
proceso de formación de
esporas
Conidios o conidiosporas.
Esporas externas mediante las
cuales los hongos se
reproducen de manera
asexual
Hifa
Célula conidiógena
Conidios
(esporas)
Control microbiano: hongos
Control microbiano: hongos
Mecanismo de acción
Fases de la micosis
1. Adhesión de la espora
2. Germinación de la espora
3. Penetración vía tubo germinativo
4. Desarrollo del hongo
Control microbiano: hongos
(Alonso-Díaz y Fernández-Salas, 2021. Frontiers in Fungal Biology)
Control microbiano: hongos
(Alonso-Díaz y Fernández-Salas, 2021. Frontiers in Fungal Biology)
Control microbiano: hongos
(Alonso-Díaz y Fernández-Salas, 2021. Frontiers in Fungal Biology)
Control microbiano: hongos
(Alonso-Díaz y Fernández-Salas, 2021. Frontiers in Fungal Biology)
(Ayala-Zermeño, 2017. Centro Nacional de Referencia de Control Biológico)
Hongos con efecto garrapaticida
(Angelo et al., 2012. Parasitol Res; Muniz et al., 2021. Front Cell Infect Microbiol; Martinez-Tinajero et al., 2016)
Garrapatas hembras repletas R. microplus expuestas a conidios de hongos
Metarhizium sp. Beauveria sp. Isaria sp.
Hongos con efecto garrapaticida
Se han empleado asperjando pastos en agostadero y directamente por
aspersión sobre bovinos
Control microbiano: hongos
Control microbiano: hongos
(Monteiro et al., 2013. Parasitol Res)
Combinaciones Nematodos - hongos
Control microbiano: hongos
Conclusión:
Los hongos de las especies Isaria fumosorosea, Beauveria bassiana y
Metarhizium anisopliae han sido los mas estudiados para el control de
garrapatas R. microplus en México, mostrando efectividad en diferentes
estadios de vida de la garrapata aplicados directamente sobre bovinos
parasitados o en pastos infestados con resultados superiores al 90%.
Otros organismos
de biocontrol:
Parasitoides
Otros agentes de biocontrol: Parasitoides
(Sormunen et al., 2019. Experimental and Applied Acarology)
Parasitoides: Organismos cuyas larvas desarrollan en el interior o exterior del cuerpo de un
artrópodo.
Aquellos descritos afectando garrapatas son avispas (Hymenoptera) del género
Ixodiphagus; aunque existen dípteros, coleópteros, lepidópteros entre otros.
Otros agentes de biocontrol: Parasitoides
Larva de Ixodiphagus sp. encontrada en Rhipicephalus sanguineus
(Bezerra et al., 2017. Tick and Tick-borne Diseases)
Otros agentes de biocontrol: Parasitoides
(Krawczyk et al., 2020. pathogens)
Las avispas del género Ixodiphagus
parasitan solamente larvas y ninfas
de garrapatas de 2 y 3 hospederos.
Las especies de parasitoides
reportadas afectando garrapatas
son:
• Ixodiphagus hookeri
• Ixodiphagus texanus
Otros agentes de biocontrol: Parasitoides
(Plantard et al., 2012. PLoS ONE)
Ciclo de vida
Se les ha encontrado
parasitando:
• Rhipicephalus sanguineus,
• Amblyomma spp.
• Ixodes ricinus
• Ixodes scapularis
• Dermacentor variabilis
• Haemaphysalis concinna
Otros agentes de biocontrol: Parasitoides
(Buczec et al., 2021. Sci Rep)
Control microbiano:
Ventajas:
• Logran infectar y controlar garrapatas
• Son amigables con el medio ambiente
• No son tóxicos a humanos
• No existen reportes sobre resistencia
• Se pueden usar junto con productos
químicos (hongos)
• Desventajas:
• No causan efecto de derribe
• Aun no están disponibles
comercialmente en el área
veterinaria
• No se ha demostrado su uso para
tratamiento en bovinos de forma
masiva (baño de inmersión) para
control de garrapatas
Control microbiano: Perspectivas
• Se deben implementar estrategias de control biológico o
manejo integrado de garrapatas R. microplus usando
agentes microbianos
Control microbiano: Consideraciones
Pluma de dinosaurio de la era mesozoica del
periodo cretácico embebida en ámbar con una
garrapata enredada en el plumaje (aprox. 145
millones de años)
Primeros homínidos 2 millones de años
¡GRACIAS!
Dr. Edgar Castro Saines
InvestigadorL
ab.A
rtropodología
CENID-SAI INIFAP sede Jiutepec, Morelos
castro.edgar@inifap.gob.mx
777 319 2860 ext 133, 144
MIÉRCOLES 21 DE FEBRERO DE 2024
CONTROL DE PARÁSITOS CON ÉNFASIS EN
MOSCAS DE IMPORTANCIA EN SALUD ANIMAL
MVZ, MSc. Carlos Ramón Bautista Garfias
CENID-SAI, INIFAP. Jiutepec, Morelos, México
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
Microorganisms 2023, 11,583. https://doi.org/10.3390/
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
Detalle con mosca 1742 de una pintura de
Frans van der Mijn
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
1943 1986 1989
MOSCA DOMÉSTICA
Musca domestica
DURACIÓN DEL CICLO: 8 a 20 DÍAS
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
MOSCA DEL ESTABLO
Stomoxys calcitrans
DURACIÓN DEL CICLO: 8 a 20 DÍAS
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
MOSCA DE LOS
CUERNOS
Haematobia irritans
DURACIÓN DEL CICLO: 7 a 14 DÍAS
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
GUSANO BARRENADOR
DEL GANADO (GBG)
Cochliomyia hominivorax
DURACIÓN DEL CICLO: 60 a 90 DÍAS (CLIMA FRIO)
24 DÍAS (CLIMA TEMPLADO), 18 DÍAS (CLIMA TROPICAL)
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
Fuente: Comisión para la erradicación del gusano barrenador del ganado (COPEG)
EL GUSANO BARRENADOR DEL GANADO SE HABÍA ERRADICADO
DE COSTA RICA EN EL AÑO 2000
CONTROL
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
CONTROL
Métodos Físicos o Mecánicos
MATAMOSCAS CONVENCIONAL RAQUETA ELÉCTRICA
TRAMPA DE LUZ ULTRAVIOLETA (UV)
Geden et al. Journal of Integrated Pest Management, (2021) 12(1): 39; 1–38
Geden et al. Journal of Integrated Pest Management, (2021) 12(1): 39; 1–38
Geden et al. Journal of Integrated Pest Management, (2021) 12(1): 39; 1–38
Geden et al. Journal of Integrated Pest Management, (2021) 12(1): 39; 1–38
Geden et al. Journal of Integrated Pest Management, (2021) 12(1): 39; 1–38
Control Biológico
Cook Insects 2020, 11, 313; doi:10.3390/insects11050313
Cook Insects 2020, 11, 313; doi:10.3390/insects11050313
Control Inmunológico
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
Inmunización de bovinos con antígenos ocultos de:
Stomoxys calcitrans Haematobia irritans
CONTROL CULTURAL
*Medidas de Sanidad e Higiene
Mal Manejo de Excretas (estiércol)
*Manejo de Excretas (estiércol)
Control de excretas de bovino
Tratamiento del estiércol de los bovinos reduce significativamente la densidad de larvas
de mosca del establo y se le transforma en abono.
*Manejo de la cama de los bovinos
Por ejemplo,el aserrín, las astillas de madera y el lecho de mazorcas de maíz molidas reducen
significativamente la densidad de larvas de mosca del establo en las jaulas para terneros.
Control integral (CI)
El CI de las moscas de los establos en general
promueve el uso de la vigilancia y el seguimiento del
número de moscas de los establos para guiar el uso de
opciones de control químico, biológico y cultural de tal
manera que se minimice el uso de pesticidas.
GRACIAS POR SU ATENCIÓN
Carlos Ramón Bautista Garfias
Manejo biorracional de enfermedades
hemoparasitarias de los animales
Sustentabilidad en la producción de rumiantes
Manejo
biorracional
El manejo biorracional de plagas está
referido al manejo inteligente y efectivo de
estos organismos, empleando todas las
herramientas disponibles que son efectivas
y compatibles entre sí, pero sobre todo con
un impacto mínimo al medio ambiente y al
ser humano
Extraído de https://www.intagri.com/articulos/agricultura-organica/manejo-biorracional-de-
plagas - Esta información es propiedad intelectual de INTAGRI S.C., Intagri se reserva el derecho
de su publicación y reproducción total o parcial.
Productos
usados en el
manejo
biorracional
• Naturales
• Biológicos
• Síntesis química de bajo impacto
ambiental
Mercado exige productos finales libres
de pesticidas
Elementos del
manejo
biorracional
• Sistema-producto:
• Conocer el cultivo o la especie animal
• Ciclo biológico
• Época de clasificación: finalización/cosecha
• Historial de enfermedades / plagas
• Zona
• Registros
• Historiales unidad de producción
• Historiales vecinos
• Condiciones ambientales
• Registros de estaciones meteorológicas
• Identificación de época del año de mayor riesgo
• Capacitación del
personal
• Monitoreo de
enfermedades o
plagas
Enfermedades transmitidas por
garrapatas
La importancia de una enfermedad en una
unidad de producción:
• Desestabiliza el manejo diario
• Afecta la producción (carne/leche)
• Pone en riesgo la salud humana
(antibióticos/antiparasitarios/garrapaticidas)
• Babesiosis y Anaplasmosis
(María A. Solari, XXXXIV Jornadas de Buiatría, Paysandú, 2006)
Impacto económico:
• Mortalidad
• Abortos
• Pérdidas de
producción de
carne y leche
• Tratamientos
Australia: $23.3 millones USD/año  hemoparásitos
Argentina: $100 millones USD/año  garrapata y hemoparásitos
Elementos del
manejo
biorracional
• Sistema-producto:
• Conocer el cultivo o la especie animal
• Ciclo biológico
• Época de clasificación: finalización/cosecha
• Historial de enfermedades / plagas
• Zona
• Registros
• Historiales unidad de producción
• Historiales vecinos
• Condiciones ambientales
• Registros de estaciones meteorológicas
• Identificación de época del año de mayor riesgo
• Capacitación del
personal
• Monitoreo de
enfermedades o
plagas
Características del sistema producto
Bovinos carne
Bovinos leche
Bovinos doble
propósito
Pastoreo
Semi-extensivo
Intensivo
Familiar
Altos productores
Altiplano
Trópico
Número de cabezas
(becerros / vaquillas
/novillos
/sementales)
Composición del
hato
(razas europeas /
cebuinos)
chrome-
extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://www.researchgate.net/profil
e/Christian-
Hepp/publication/337047675_Sistemas_de_Produccion_de_Bovinos_de_Carne_en_la
_Patagonia_Humeda/links/5dc22527299bf1a47b1904ba/Sistemas-de-Produccion-de-
Bovinos-de-Carne-en-la-Patagonia-Humeda.pdf
Ciclo productivo
Elementos del
manejo
biorracional
• Sistema-producto:
• Conocer el cultivo o la especie animal
• Ciclo biológico
• Época de clasificación: finalización/cosecha
• Historial de enfermedades / plagas
• Zona
• Registros
• Historiales unidad de producción
• Historiales vecinos
• Condiciones ambientales
• Registros de estaciones meteorológicas
• Identificación de época del año de mayor riesgo
• Capacitación del
personal
• Monitoreo de
enfermedades o
plagas
Características de enfermedades por
hemoparásitos
Babesiosis
• Babesia bovis, B. bigemina
• Protozoarios
• Infectan eritrocitos
• Transmitidos por garrapatas
Anaplasmosis
• Anaplasma marginale
• Bacteria
• Infecta eritrocitos
• Transmitidos por garrapatas y
moscas
Babesiosis Anaplasmosis
Babesia bovis Babesia bigemina Anaplasma marginale
Elementos del
manejo
biorracional
• Sistema-producto:
• Conocer el cultivo o la especie animal
• Ciclo biológico
• Época de clasificación: finalización/cosecha
• Historial de enfermedades / plagas
• Zona
• Registros
• Historiales unidad de producción
• Historiales vecinos
• Condiciones ambientales
• Registros de estaciones meteorológicas
• Identificación de época del año de mayor riesgo
• Capacitación del
personal
• Monitoreo de
enfermedades o
plagas
2021
Preciado TJF, Salinas EE, Cobaxin CME, Amaro EI, Quiroz CRE, Rodríguez CSD. 2021. Detección serológica de animales en contacto con Anaplasma marginale mediante el
ensayo inmunoenzimático PAdianaVET. INIFAP CENID-SAI. Folleto técnico #24. Jiutepec, Morelos, México.
Carlos Ramón Bautista-Garfias, Gloria Sarahi Castañeda-Ramirez, Juan Felipe de Jesús Torres-Acosta, Elizabeth Salinas-Estrella, Muhammad Moshin and Liliana Aguilar-
Marcelino, FLY BORNE DISEASES IN ANIMALS, In book: FLY BORNE DISEASES IN ANIMALS, Publisher: Unique scientific publishers, 2021.
Movilización
de ganado ¿?
Historial de enfermedades / plagas
Periodo de incubación: 1 a 2 semanas
Inoculación directa: 4 a 5 días para B. bigemina
y de 10 a 12 días para B. bovis
Fragmentos amplificados por PCR marcador msp1a
Jiménez-Ocampo e t al., Rev Mex. Ciencias Pecuarias 2012;3:373-387
Imagen: Unidad de Anaplasmosis
MPM.-Marcador
Cx.- Control Positivo
Cx.- Control Negativo
1.-Tlapacoyan, Ver.
2.-Tlapacoyan, Ver.
3.-Soto la Marina, Tam.
4.-Tepic, Nay.
5.-Ticul, Yuc.
6.-Atitalaquia, Hgo.
7.-Soto la Marina, Tam.
8.-Tlapacoyan, Ver.
Historial de enfermedades
Trazabilidad del ganado
Registros e Historiales del hato y vecinos
Diagnóstico previo de
las enfermedades Registros productivos
Historial de tratamientos
Historial y
registros
•Presencia de vectores:
Garrapatas y moscas
Historial de
control de
vectores
Control de heces
Control de moscas
 Trampas
 Mosquicidas
Elementos del
manejo
biorracional
• Sistema-producto:
• Conocer el cultivo o la especie animal
• Ciclo biológico
• Época de clasificación: finalización/cosecha
• Historial de enfermedades / plagas
• Zona
• Registros
• Historiales unidad de producción
• Historiales vecinos
• Condiciones ambientales
• Registros de estaciones meteorológicas
• Identificación de época del año de mayor riesgo
• Capacitación del
personal
• Monitoreo de
enfermedades o
plagas
Condiciones ambientales
Apatzingán, Mich.
https://doi.org/10.30878/ces.v25n3a7
Para el control o manejo biorracional
Definir si el objetivo es:
Eliminar
Aplicable en zonas no enzoóticas de
enfermedades (zonas libres o en
erradicación de garrapatas y bajo # moscas)
Control de casos o brotes en hatos libres /
mejorados genéticamente
Mantener en bajo impacto
Aplicable en zonas enzoóticas de
enfermedades (zonas en control de
garrapatas y moderado a alto # moscas)
 Estabilidad enzoótica
 Inmunidad de hato
 Inmunidad pasiva de la madre a la cría
Rhipicephalus (Boophilus) microplus
• Uso de garrapaticidas
• Perfil de resistencia
• Rotación de potreros (identificar potreros
más afectados)
• Animales recolectores
• Vacunas contra las garrapatas
• Mantener números reducidos de
garrapatas
• Uso de razas resistentes a garrapatas
Moscas y tábanos
• Manejo adecuado de heces
• Control biológico (interrupción del ciclo
biológico; aves)
Manejo de
enfermedades
hemoparasitarias:
Control de vectores
Manejo de
enfermedades
hemoparasitarias:
Vacunas
•Vacunas vivas o inactivadas
•No existen vacunas registradas en México
•Existen inmunógenos (biológicos) del INIFAP
•El INIFAP trabaja en varias
opciones que dependen de
la publicación de los
genomas de varias cepas y
están en proceso de
desarrollo
¡Gracias!
¿Preguntas?
Elizabeth Salinas Estrella, MVZ, M. en C.
salinas.elizabeth@inifap.gob.mx
Tel. (55) 3871-8700 ext. 80426
INIFAP
Centro Nacional de Investigación
Disciplinaria en Salud Animal e Inocuidad
Jiutepec, Morelos
22 de febrero de 2024
Contenido Día 5
BIOINSUMOS
OPORTUNIDADES DE INVERSION
EN AMERICA LATINA
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
• La región produce
alimentos para cerca
de 1 300 millones de
personas
• contiene el 50 % de
la biodiversidad del
planeta
Desafíos un
riesgo creciente
de perdida de
mercados
1. Mayor numero de especies silvestres
amenazadas.
2. 200 millones de hectáreas de tierras
degradadas.
3. La mitad de los suelos agrícolas con
erosión.
4. Un creciente uso de agroquímicos.
5. El cambio climático acelera la
reproducción de plagas.
6. La prohibición de ciertos plaguicidas de
uso habitual.
TRANSICIÓN HACIA SISTEMAS
AGROALIMENTARIOS SOSTENIBLES
Bioinsumos
• Son aquellos productos de origen
vegetal, animal o microbiano
capaces de mejorar la
productividad, la calidad y/o la
sanidad de los cultivos vegetales
y la producción animal.
Papel de los Bioinsumos
1. Que permitan alimentar a
una población cada vez
mayor
2. Preservar la biodiversidad
3. La salud del suelo
4. La salud de las personas.
CONSUMO DE BIOINSUMOS EN AMÉRICA
LATINA Y EL CARIBE
Punto de vista
macroeconómico
• En los últimos cinco años, muestra
un crecimiento sostenido
promedio del 15 % anual.
• L. A. ocupa el 4º. lugar de las
importaciones de agroquímicos
en el mundo equivalente al 12 %
del valor exportado.
Punto de vista
microeconómico
• América Latina gasto
alrededor de 42 000
millones USD en
agroquímicos durante 2021
• En la agricultura:
plaguicidas y fertilizantes
constituyen hasta el 35 %
del costo total de la
producción
Promoción del crecimiento y del desarrollo vegetal Control biológico de plagas Restauración del
suelo
Biofertilizantes Bioestimulantes Fertilizantes
órganicos:
Bioplaguicidas: Control biológico
con invertebrados:
Biorremediadores
Microorganismos
vivos o latentes
(bacterias, hongos y
algas) que
contribuyen a la
fijación del
nitrógeno
atmosférico o
solubilizan/
movilizan
nutrientes del
suelo.
Microorganismos
y sustancias
orgánicas
(sustancias
húmicas,
quitosano,
hidrolizados
proteicos)
que mejoran la
eficiencia en el
uso de nutrientes
o su absorción, la
tolerancia al
estrés abiótico
y/o las
características de
calidad de los
cultivos.
bocashi,
compost,
vermicompost
biofungicidas,
bioinsecticidas,
bionematicidas,
bioherbicidas.
Enemigos
Naturales
Microorganismos,
plantas o
biomoléculas que
descontaminan el
suelo.
Derivados de
compuestos
orgánicos
provenientes de
animales y
vegetales que
mejoran las
características de
los suelos,
aportan
nutrientes e
incrementan la
actividad
microbiana.
Microorganismos
vivos y compuestos
derivados de estos
(p. ej. COV), de
insectos (p. ej.
feromonas) y de
plantas (p. ej.
Aromáticos
atrayentes o
repelentes de
insectos), que
controlan plagas.
Predadores y
parasitoides de
insectos o parásitos
de nemátodos
plaga.
Biorrestauradores
Compuestos
biológicos que
contribuyen a
restablecer
ecosistemas nativos.
Técnica del
insecto Estéril.
Biotransformadores
Insectos plaga
esterilizados y
liberados para
regular
negativamente su
reproducción.
Microorganismos que
aceleran la
degradación de los
residuos orgánicos.
Grado de complejidad tecnoproductiva
según tipo de cadena de valor
Nuevos aislamientos de microorganismos,
formulaciones funcionales, bioinsumos
basados en extractos o biomoléculas
Microorganismos conocidos aislados,
artrópodos y nemátodos.
Composta Bokashi, biofermentos,
abonos orgánicos de autoconsumo
Tipologia 1
Tipologia 2
Tipología 3
Artesanal a pequeña escala, quienes elaboran
bioinsumos en sus ranchos para el autoconsumo,
principalmente fertilizantes orgánicos y
bioestimulantes.
Biocontroladores, biofertilizantes o
bioestimulantes basados en microorganismos en
medio solido, así como artrópodos y nematodos
conocidos para control biológico.
Incluye una etapa de (I+D), por lo que se debe
contar con un equipo de investigación
especializado en las etapas de base, proceso y
formulación de bioinsumos.
Tipologías de inversión por tipo de cadena de valor
Tipología
de cadena
de
valor
Actor Características de los
productos
Tipologías de
inversión
Nivel de
inversión
Requerimientos
de Recursos
Humanos
Tipologia 1 Personas
productoras
agrícolas
individuales
de
pequeña
escala
Calidad: √
Complejidad productiva:
√
Complejidad de manejo:
√ √
Riesgo ambiental: √ √
Insumos y capital
de
trabajo para
materia
prima y sala de
producción
artesanal
Bajo
(hasta
5 000 USD)
Personal técnico
u operarios
capacitados
Cadena de valor de bioinsumos de la tipología 1
Desarrollo Producción Adopción
Análisis sobre la
necesidad de
mejoramiento y
desarrollo,
mejores opciones
según material
disponible y
capacidad de
autoproducción.
• Aprendizaje sobre el proceso
productivo.
• Determinación de las
condiciones óptimas de
producción y los materiales
necesarios.
• Aplicación, frecuencia y
momentos óptimos.
• Análisis de resultados y
compatibilidad con otros
insumos y prácticas.
• Puesta a punto
del proceso
productivo a
escala.
• Producción a
pequeña escala.
• Aplicación.
• Almacenamiento a
campo del producto final
o concentrado.
Evaluación
Tipologías de inversión por tipo de cadena de valor
Tipología
de cadena de
valor
Actor Características de los
productos
Tipologías de inversión Nivel de
inversión
Requerimientos
de Recursos
Humanos
Tipología 2 Cooperativas o
asociaciones
de productores,
personas
productores
medianos o
grandes y
empresas
agrícolas
Calidad: √ √
Complejidad
productiva: √ √
Complejidad de
manejo: √ √
Riesgo ambiental:
√ √
Biofabrica para la
producción y
manipulación de
micro y/o
macroorganismos.
La producción de
microorganismos se
realiza en general en
medio solido.
Medio bajo
(hasta
50 000
USD)
• Personal
técnico
u operarios
capacitados
• Transferencia
de cepas y
conocimiento
de instituciones
referentes
• Un
profesional
responsable
Cadena de valor de bioinsumos de la tipología 2
Desarrollo Producción Adopción
• Objetivo, estado del
arte del problema.
• Búsqueda de
tecnologías
disponibles.
• Selección de la
mejor tecnología
disponible, factible de
ser producida según
materia prima y
capacidad instalada.
• Recepción de cepas y
transferencia de
conocimiento (medios de
cultivo, proceso, etc.).
• Puesta a punto del
proceso productivo en la
planta/ biofábrica.
• Optimización de las
operaciones.
• Ensayos a campo.
• Aplicación, frecuencia y
momentos óptimos.
• Análisis de resultados y
compatibilidad con otros
insumos y prácticas
• Puesta a punto del
proceso productivo a
escala.
• Registro.
• Producción a
mediana escala.
• Capacitación a
vendedores y/o
asesores técnicos.
• Asistencia técnica a
productores.
• Demostraciones del
funcionamiento del
producto.
Almacenamiento y
transporte para la
distribución del
producto.
Tipologías de inversión por tipo de cadena de valor
Tipología
de cadena de
valor
Actor Características de los
productos
Tipologías de inversión Nivel de
inversión
Requerimientos de
Recursos Humanos
Tipologia 3
Fase 1
Empresas
desarrolladoras
de bioinsumos
pequeñas o
medianas,
grandes
empresas
agrícolas o
grandes
asociaciones de
productores
Calidad: √√√
Complejidad
productiva: √ √ √
Complejidad de
manejo: √ √
Riesgo ambiental: √
Biofabrica para la
producción y
manipulación de
micro y/o
macroorganismos.
La producción de
microorganismos se
realiza en medio
solido
y/o liquido
Medio alto
(hasta
1 millón
USD)
Técnicos u
operarios
capacitados
• Transferencia
de cepas y
conocimiento
de instituciones
referentes y/o
aislamientos
propios
• Un profesional
responsable
Tipologías de inversión por tipo de cadena de valor
Tipología
de cadena
de valor
Actor Características de
los
productos
Tipologías de inversión Nivel de
inversión
Requerimientos de
Recursos Humanos
Tipologia 3
Fase 2
Grandes
empresas
consolidadas
o
startups con
financiamient
o
de capital de
Riesgo.
Calidad:√√√/√√√√
Complejidad
productiva: √√√V
Complejidad de
manejo: √
Riesgo ambiental:
√
Planta de bioprocesos
para fermentación liquida,
que puede contar con
área de purificación de
biomoléculas,
laboratorios de control de
calidad microbiológico y
molecular, área de
desarrollo químico para el
diseño de las
formulaciones
funcionales, área de
ingeniería “in house” y
area
de vigilancia tecnológica
Alto
(mas de
1 millón
USD)
Profesionales en:
• biología,
microbiología o
biotecnología
• en fitopatología o
entomología
• en química con
experticia en
formulación
• en ingeniería
agronómica
• en economía y
mercadeo
• en ingeniería
química o mecánica
Cadena de valor de bioinsumos de la tipología 3
Investigación
Diseño conceptual
(1) Cultivo, estado del arte del problema y su impacto, características de las mejores opciones
disponibles y sus limitaciones, patentes, condiciones del mercado.
“Características básicas del producto"
Prueba de concepto
(2-3) • Aislamiento o reactivación de cepas, conservación, identificación, revisión de literatura o
minería de datos:
a. toxicología,
b. ecotoxicología,
c. fitotoxicidad,
d. micotoxinas,
e. modos de acción,
f. resistencia,
g. efecto sobre organismos benéficos.
• Caracterización del principio activo (física, bioquímica y ecofisiológica), actividad biológica, producción
preliminar, definición del método de cuantificación, revisión de las condiciones para el registro.
“Perfil del producto”
Cadena de valor de bioinsumos de la tipología 3
Desarrollo
(4-5)• Caracterización del principio activo:
a. desarrollo del medio de cultivo y condiciones óptimas de producción,
b. preformulación,
c. formulación y simulación de uso en campo,
d. compatibilidad con agroquímicos,
e. modos de acción (protocolo para medir características relevantes),
f. formas y frecuencias de aplicación, concentración mínima efectiva,
g. efecto sobre organismos benéficos usados en manejo integrado del
cultivo.
• Costos de producción y aplicación (versión preliminar).
“Prototipo del producto”
Cadena de valor de bioinsumos de la tipología 3
Desarrollo
Escalamiento a nivel piloto
(6-7) • Optimización de las operaciones unitarias,
a. escalamiento a nivel piloto,
b. fórmula maestra de producción,
c. estudio de vida útil en envase final,
d. eficacia bajo condiciones de campo y beneficios medioambientales,
e. validación de dosis y frecuencias de aplicación,
f. integración en programas de manejo integrado del cultivo.
• Gestión de residuos.
• Costos de producción y de aplicación del bioinsumo.
• Demostración de valor de la tecnología (beneficio/costo e impactos
socioeconómicos y ambientales).
“Producto listo para escalamiento industrial”
Cadena de valor de bioinsumos de la tipología 3
Producción
Escalamiento industrial y manufactura
(8-9) • Registro de marca.
• Registro y lanzamiento del bioproducto escalado a nivel industrial.
• Manufactura y gestión de residuos.
“Producto escalado”
Almacenamiento y transporte.
“Producto en el mercado”
Cadena de valor de bioinsumos de la tipología 3
Adopción
Transformación del mercado y adopción
• Difusión de casos de éxito.
• Capacitación a vendedores y asesores técnicos.
• Asistencia técnica a productores.
• Estrategias de sensibilización a la sociedad civil.
• Captación de necesidades para desarrollo de nuevos productos.
• Experimentación y demostración de impactos económicos, productivos y ambientales.
Impacto y Evidencia Biofertilizantes Bioestimulantes Bioplaguicidas
Disminución de GEI por disminución de uso de
fertilizantes químicos
Disminución de GEI por disminución de uso de
plaguicidas (herbicidas, insecticidas y fungicidas)
Evitar emisiones por cambio de uso de suelo
Disminución de contaminación por residuos del
uso de plaguicidas (herbicidas, insecticidas y
fungicidas)
Disminución de contaminación por residuos del
uso de fertilizantes
__
Disminución de metales pesados y otros tóxicos
en el suelo
Tolerancia a estres abiotico
Mejora en la salud y en las condiciones físico
químicas del suelo
Incremento de la biodiversidad y disminución
de la perdida de organismos no blanco
Reducción en la contaminación de alimentos __ __
impacto mucho existe Poco/indirecto __ no existe
evidencia
Impacto y Evidencia Biofertilizantes Bioestimulantes Bioplaguicidas
Reducción en la contaminación del agua __
Reducción en la contaminación del aire __ __
Reducción de riesgos para la salud humana
Fijación de nitrógeno en el suelo __ __
Solubilizarían de fosfatos/ ahorro de fosforo __ __
Promotion de crecimiento
Reducción de pérdidas por plagas
Valoración a la biodiversidad/servicios
ecosistémicos
Aumento de rendimientos en agricultura
Reducción de costos de producción
impacto mucho poco indirecto __ no existe
evidencia
Mercado
mundial de
bioestimulantes
y biofertilizantes.
Distribución del
valor de las
ventas (en USD)
según tipo de
cultivo, 2020
MERCADO DE
BIOPLAGUICIDAS.
DISTRIBUCIÓN
DEL VALOR DE
LAS VENTAS, POR
TIPO DE CULTIVO
A APLICAR EN %
Crecimiento
de
Bioinsumos
en
América
Latina
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constitución
convenios
procesos
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Conclusiones:
Los bioinsumos
representan una
oportunidad
para:
Bibliografía
Bullor, L., Braude, H., Monzon, J., Cotes
Prado, A. M., Casavola, V., Carbajal
Moron., N. y Risopoulos, J. 2023.
Bioinsumos: Oportunidades de inversión
en América Latina - Direcciones de
inversión No. 9.
Roma, FAO.
https://doi.org/10.4060/cc9060es
Material didáctico CONTROL PLAGAS.pdf...
Podéis ir en paz, el curso ha terminado
colmenares.german@inifap.gob.mx
INIFAP
Centro Nacional de Investigación
Disciplinaria en Salud Animal e Inocuidad
Jiutepec, Morelos
23 de febrero de 2024
CENID-SAI Jiutepec, Mor.
19 al 23 de febrero de 2024

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  • 1. Curso teórico-práctico “ESTRATEGIAS SUSTENTABLES EN LA PREVENCIÓN Y CONTROL DE PLAGAS DE IMPORTANCIA AGROPECUARIA” 19 al 23 de febrero de 2024
  • 2. No está permitida la reproducción total o parcial de este libro, ni la transmisión en ninguna forma o por cualquier medio, ya sea electrónico, mecánico, por fotocopia, por registro o por otros métodos, sin el permiso previo y por escrito de la institución. Primera edición 2024 Impreso en México Autores: Dra. Liliana Aguilar Marcelino, M. en C. Elizabeth Salinas Estrella, M. en C. Germán R. Colmenares Villadomat, M. en C. Patricia Vargas Uriostegui, M. en C. Carlos Ramón Bautista Garfias, Dr. Edgar Castro Saines, M.C. Jesús Antonio Pineda Alegría, M. en C. Julio Cruz Arévalo, M. en C. Marilem Rodríguez Labastida, Dra. Reyna Vargas Abasolo, Dra. Lilia Francisca Montañez Palma, Dr. Alejandro Córdoba Aguilar, Dr. Víctor Hernández Velázquez. Esta obra se terminó de imprimir en febrero de 2024. INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES FORESTALES, AGRÍCOLAS Y PECUARIAS Av. Progreso #5, Col. Barrio de Santa Catarina, Coyoacán, C.P. 04010, Ciudad de México Teléfono: (55) 387 18700 ext 80419 Correo electrónico: aguilar.liliana@inifap.gob.mx
  • 4. 1 INSECTOS ENTOMÓFAGOS Y SU APLICACIÓN EN EL CONTROL DE PLAGAS Dra. Reyna Vargas Abasolo D e p a r t a m e n t o d e E c o l o g í a E v o l u t i v a , I n s t i t u t o d e E c o l o g í a , U n i v e r s i d a d N a c i o n a l A u t ó n o m a d e M é x i c o L a b o r a t o r i o d e E c o l o g í a d e I n s e c t o s e n e l A n t r o p o c e n o
  • 5. 2 Control convencional de plagas CESAVEJAL Plaguicidas químicos sintéticos En México se siembra una superficie de 22,136,741.58 ha con más de 200 especies cultivadas, se utilizan aproximadamente 95,025 toneladas de plaguicidas al año.
  • 6. 3
  • 7. 4 Control biológico de plagas Los agentes de biocontrol, son organismos vivos que se utilizan para controlar y reducir las poblaciones de plagas. Estos agentes ofrecen soluciones específicas y respetuosas con el medio ambiente para la gestión de plagas. (Bahena, 2008) Es un método de gestión de plagas que utiliza depredadores, parasitoides o patógenos naturales.
  • 8. 5 Características principales (Nicholls, 2008): • Usualmente generalistas • De mayor tamaño que su presa • Se alimentan de un gran número de individuos • Etapas inmaduras y adultos pueden ser depredadores Son insectos que, al eclosionar del huevo, y con una respuesta innata, se dedican a alimentarse vorazmente de otros insectos (presa). Son insectos que durante su estado larvario se alimentan y desarrollan dentro o sobre otro insecto o invertebrado (llamado hospedero), al cual, eventualmente matan. Durante su estado adulto son de vida libre, y solo se alimentan de agua o néctar. • Son mas pequeños que su hospedero • Únicamente la hembra busca al hospedero • Los parasitoides colocan sus huevos o larvas cerca, dentro o sobre el hospedero • Cada parasitoide utiliza sólo un hospedador durante su ciclo de vida (a diferencia de los depredadores, que matan varias víctimas a lo largo de su vida)
  • 9. Según el estado de desarrollo del huésped que atacan, los parasitoides se clasifican en: Parasitoides de larvas Parasitoides de huevos Parasitoides de ninfas Parasitoides de insectos adultos Parasitoides de pupas https://www.futurcrop.com/control-biologico-de-plagas-mediante-insectos- parasitoides/ https://www.futurcrop.com/control-biologico-de-plagas-mediante-insectos- parasitoides/ https://llmfarmvets.co.uk/tag/friendly-flies/ https://prod.senasica.gob.mx/ALERTAS/inicio/pages/single.php?noticia=16148
  • 10. 7
  • 11. 8 Control biológico de plagas Crear las condiciones adecuadas para que los enemigos naturales nativos puedan desarrollarse y controlar las poblaciones de plagas. Liberaciones masivas periódicas de enemigos naturales con cantidades que controlen la plaga pero sin que se establezcan. Introducción y adaptación de enemigos naturales exóticos para el control de plagas exóticas.
  • 12. 9 Algunos casos exitosos de control biológico
  • 13. En Bahía de Banderas, Nayarit se ubica el Laboratorio Regional de Reproducción de Agentes de Control Biológico especializado en la cría masiva del parasitoide Anagyrus kamali y el depredador Cryptolaemus montrouzieri, como una estrategia en el control biológico de la COCHINILLA ROSADA DEL HIBISCO Maconellicoccus hirsutus. 10
  • 14. 11 Cryptolaemus montrouzieri para bajar poblaciones altas de CRH Peter J. Bryant Anagyrus kamali para poblaciones bajas de CRH Este método de control es considerado el más eficiente vs la cochinilla rosada del hibisco, obteniendo hasta 98% de efectividad. Francisco Welter-Schultes COCHINILLA ROSADA DEL HIBISCO Maconellicoccus hirsutus VS Insecto polífago ataca más de 200 especies de hospedantes.
  • 15. Reproducción masiva de Anagyrus kamali y Cryptolaemus montrouzieri 12  Laboratorio Regional de Reproducción de Agentes de Control Biológico Bahía de Banderas, Nayarit SENASICA
  • 16.  En Mérida, Yucatán se tiene un laboratorio especializado en la cría masiva del parasitoide Tamarixia radiata, (Laboratorio Regional de reproducción de Tamarixia radiata del Sureste) esta avispa es criada y liberada como una estrategia en el control biológico de Diaphorina citri, vector del HLB de los cítricos. 13
  • 17. 14 Laboratorio de reproducción masiva de Tamarixia radiata del Sureste Mérida, Yucatán Se liberan aproximadamente 100 parasitoides cada 20, 50 o 100 m, dependiendo de la densidad de ninfas presentes. 2017: producción de 5,000,000 de parasitoides de los cuales el 80% se entregó para realizar las liberaciones en diferentes estados del país. Tamarixia radiata Clase: Insecta Orden: Hymenoptera Familia: Eulophidae Género: Tamarixia Especie: Tamarixia radiata Diaphorina citri VS
  • 18. 15 a) Hembra de Tamarixia radiata ovipositando en la parte ventral de una ninfa N5 de Diaphorina citri; b) Ninfa parasitada de Diaphorina citri; c) hilos sedosos en el hospedante que sirven como anclaje a la planta; d) orificio de emergencia del adulto de Tamarixia radiata. SENASICA, 2019
  • 19. Orden: Hymenoptera Familia: Trichogrammatidae Género: Trichogramma Especie: pretiosum  Micro avispa de 0.2 y 0.3 mm de longitud  Parasitoide de huevos de 250 especies de lepidopteros https://agroactivocol.com/producto/sanidad-vegetal-alimentos-saludables/insecticidas- biologicos/parasitoides/trichogramma/ Trichogramma pretiosum Trichogramma es uno de los parasitoides de huevos de insectos mas utilizados en programas de control biológico de plagas agrícolas
  • 20. Presentación comercial: Trichogramma  Distribución forma de pupa  El adulto emerge en un lapso de 1 a 3 días Cada cartulina contiene 3,000 huevos hospederos COMO TRABAJA: 1.La avispa liberada parasita huevos de insectos-plaga 2. El huevo del Trichogramma en el interior del huevo de la plaga, se transforma en larva a las pocas horas. 3. La larva del parasitoide se alimenta del huevo plaga, eliminando la posibilidad de que éste llegue a emerger. 4. A los 4 días de parasitado, el huevo toma un color negro. 5. A los 8 días de parasitado el huevo, empieza el nacimiento de nuevas avispas que seguirán parasitando más huevos de insectos-plaga. Sitotroga cerealella (Lepidoptera: Gelechiidae)
  • 21. Pero, ¿En donde puedo conseguir estos agentes de CB?  Laboratorios Oficiales Reproductores de Agentes de Control Biológico del Senasica o Laboratorio De Reproducción Masiva De Tamaraxia Radiata Del Sureste o Laboratorio Regional De Reproducción De Agentes Del Control Biológico 18  Laboratorios Reproductores y Comercializadores de Agentes de Control Biológico https://www.gob.mx/senasica/documentos/directorio-de-laboratorios-reproductores-y- comercializadores-de-agentes-de-control-biologico o 87 Laboratorios: insectos entomófagos, ácaros depredadores, microorganismos entomopatógenos, así como fitófagos y fitopatógenos como agentes de control biológico de malezas.
  • 22.  El sector académico ha sido un pilar importante para el surgimiento y crecimiento de la industria del control biológico.  Se han publicado más de 3 mil artículos científicos en el período de 1999 al 2018.  En los últimos diez años, México ha ocupado el dieciseisavo lugar en producción científica a nivel mundial, con un crecimiento promedio mayor al 2% cada 5 años.  Los Centros Públicos de Investigación (CPI) y las Instituciones de Educación Superior (IES) han contribuido con 80 patentes de índole nacional e internacional. 19
  • 23. 20 Resultados Trichogramma atopovirilia Sitio Nombre Fecha Coordenada s Parasitoide encontrado Porcentaje de parasitismo 3 Morales, Comonfort s/d s/d Trichogramma atopovirilia 2.8% 10 El Piloncillo, Acámbaro 26 de Septiembre 9 de Octubre 20.1667330, -100.721224 Trichogramma atopovirilia 3.75% 12 San Nicolás de la Condesa, Tarimoro 26 de Septiembre 20.243812, - 100.748591 Trichogramma atopovirilia 2.47% Búsqueda e identificación de parasitoides nativos de huevo de Spodoptera frugiperda en cultivos de maíz y sorgo Jaraleño-Teniente et al. 2019
  • 24. 21 Parasitismo nivel laboratorio - Resultados 70.14 % 29.23 % 77.61 % 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Tr. atopovirilia Tr. pretiosum T. remus Porcentaje de parasitismo (± EE) Tratamientos a b Figura 2. Porcentajes de parasitismo de Tr. atopovirilia, Tr. pretiosum y Te. remus sobre huevos de S. frugiperda. (F=39.98, P=0.0). a Jaraleño-Teniente et al. 2019
  • 25. México está experimentando un crecimiento significativo en el área de control biológico, y se espera que el impacto sea mayor en los próximos años, debido a las nuevas demandas de mercado por proveer alimentos libres de residuos químicos, además por el impulso de los gobiernos y la sociedad por la agricultura orgánica y el cuidado del medio ambiente. 22
  • 26. 23
  • 27. Extractos y aceites esenciales para el manejo de insectos plaga M.C. Marilem Rodríguez Labastida
  • 28. Requerimiento de alimentos Principal objetivo a satisfacer en el mundo 2 https://acortar.link/L ubQrW https://acortar.link/ mvzzd8 INEGI, 2020; Statista, 2024
  • 30. Cultivos de importancia económica 4 SENASICA, 2019-2020 Berries Frijol Maíz Soya Árboles frutales Trigo Jitomate Rubus ulmifolius, Vaccinium corymbosum L., Fragariax ananassa Dutch) (Phaseolus vulgaris L.) (Zea mays) (Triticum spp.) (Prunus persica) (Glicine max) (Solanum lycopersicum)
  • 31. Problemas en la producción agrícola La producción agrícola se ve afectada por múltiples factores (Calidad del suelo, agua, clima, tecnología y maquinaria, plagas y enfermedades) 5 SADER, 2022 40 % de producción agrícola mundial se pierde (FAO, 2019) Daños por Spodoptera frugiperda en plantas de maíz Representan una amenaza significativa para los cultivos, causando pérdidas económicas y afectando la seguridad alimentaria.
  • 32. Plagas que afectan los cultivos agrícolas en México 6 Campañas y programas fitosanitari os Estrategias para controlar y erradicar plagas.. SADER SENASICA LEY FEDERAL DE SANIDAD VEGETAL, ETC. Campañas vigentes (19) Afecta Ácaro rojo de las palmas (Raoiella indica Hirst) Plantas de cocotero, palma de aceite, plátano y diversas palmas ornamentales Cochinilla rosada del hibisco (Maconellicoccus hirsutus Green) Mango, aguacate, guanábana, guayaba , yaca, etc. Mosca del Mediterráneo (Ceratitis capitata Wiedemann) Kiwi, marañon, guanábana, nance, papaya, zapote blanco, toronja, limón, etc. Broca del café (Hypothenemus hampei Ferrari) Plantas de café (Coffea spp.) SENASICA, 2023
  • 33. Insecticidas químicos para el control de plagas El intercambio comercial total de Insecticidas en México (incluyendo compras y ventas internacionales) fue de US$479M 7 Existen diversos tipos de insecticidas químicos Organofosforad os Piretroides Neonicotinoide s Diferentes modos de acción y niveles de toxicidad Distribución del uso de plaguicidas; de acuerdo con análisis de los estudios sobre el uso de plaguicidas en México. Compilación 1980-2018. Ortiz et al., 2014; SEMARNAT, INECC, 2022; DATA
  • 34. Impacto ambiental Consecuencias del uso indiscriminado Impacto negativo en el ecosistema Contaminación del suelo y el agua Efecto en fauna no objetivo 8 Resistencia de plagas Las plagas pueden desarrollar resistencia a los insecticidas químicos debido a la exposición continua Ortiz et al., 2014; Ruiz-Jimenez et al., 2021; ONU, 2023; IRAC, 2024
  • 35. Alternativas de control Manejo integrado de plagas (MIP) 9 Insectos plaga Virus (Baculoviridae, Poxviridae, Reoviridae) Bacterias (Bacillus thuringiensis) Protozoarios (Lambornella clarki, Mattesia trogodermae, Trogoderma ssp.) Nematodos (Thripinema fuscum, T. aptini) Hongos (Metarhizium anisopliae, M. acridum, Pleurotus ostreatus, Lentinula edodes) Productos naturales (Extractos, aceites esenciales, moléculas de plantas u otros organismos) Lannacone y Reyes, 2001
  • 36. Método alternativo de control para insectos plaga Rahman et al., 2011; Rolim et al., 2011; Gopalakrishnan et Diversidad de funciones de los MS vegetales
  • 37. Función defensiva de metabolitos secundarios Tipo de MS Función defensiva Especie Alcaloides Neurorreceptores (inhibición); canales de iones (interrupción de la síntesis de ADN) Tatranychus urticae (Acari) T. evans (Acari) Spodoptera exigua (Lepidoptera) Bemisia tabaci (Hemiptera) Flavonoides y ácidos fenólicos Respiración (inhibición) Crecimiento (inhibición) Manduca sexta (Lepidoptera) Pontania sp (Hymenoptera) Bombyx mori (Lepidoptera) Terpenoides Sistema nervioso (inhibición de acetilcolina esterasa) Alimentación (disuasivo por barrera física y sabor amargo Inhibidor del crecimiento y desarrollo (análogos de feromonas) Spodoptera exigua (Lepidoptera) Taninos Alimentación (acomplejamiento con proteína de saliva e intestino) Actividad pro- oxidativa Orgyia leucostigma (Lepidóptera) 11 Dalaney y Highley, 2006; Després et al. 2007
  • 38. Extractos y aceites esenciales Los extractos y aceites esenciales son compuestos naturales extraídos de plantas que poseen propiedades bioactivas que pueden actuar como repelentes o insecticidas 12 https://n9.cl/0 zdix https://n9.cl/ g6jbg Su uso en el control de plagas ofrece una alternativa ecológica y sostenible Pavela, 2016; González- Moreno et al. 2022
  • 39. Extractos y aceites esenciales Son agentes producidos masivamente a partir de microorganismos vivos para el control de plagas en plantas 13 Selectivo s Producen poco o ningún residuo tóxico Costos de producció n reducidos Diversa naturalez a química Hajek, 2004; Castillo et al., 2010 Selección de plantas Amplia distribuc ión Abundante en la naturalez a Cultiva ble Perenne Órganos renovable s (flores, hojas, frutos) Poco espacio para su manejo Bajo valor económico Eficaz
  • 40. Obtención de los aceites esenciales 14 Diversas técnicas de extracción convencional tales como: A) Hidrodestilación B) Hidrodestilación de vapor C) Extracción con solventes y con técnicas modernas D) Extracción con fluído supercrítico E) Extracción por microondas sin solventes F) Extracción de líquido subcrítico. Justyna et al., 2017; González- Moreno et al. 2022
  • 41. Obtención de los extractos 15 Diversas técnicas de extracción convencional tales como: A) Extracción por maceración B) Extracción por lixiviación C) Extracción por soxhlet D) Extracción por sonicación Verde-Star et al. 2016
  • 42. 16 Planta Extractos foliares Metabolitos Bioensayos Mortalidad Solidago gramini folia Etanol, diclorometano y hexano Quercetina y ácido clorogénico Ingestión Extracto etanólico (81%) Herrera-Mayorga et al. 2022 10.3390/moléculas27103325
  • 43. 17 Planta Extractos semilla Metabolitos Bioensayos Mortalidad Azadirachta indica Extracción por trituración Aceite esencial Toxicidad residual y efectos biológicos Hojas de hibisco (53 y 60 %) a 25000 y 30000 ppm
  • 44. 18 Planta Extractos partes aéreas Metabolitos Bioensayos Mortalidad Tephrosia apollinea L. Extracción Cloruro de metilo- Metanol (1:1) Flavonoides prenilados, isoglabratefrina, (+)- glabratefrina, tephroapollin-F y lanceolatina-A Actividad adulticida Ttefroapolin-F fue el más tóxico (78,6%, 64,6% y 60,7% 10.1080/14786419.2014.932788 Sitophilus oryzae (L), Rhyzopertha dominica (F) y Tribolium castaneum (Herbst)
  • 45. 19 Planta Extractos flores y hojas Metabolitos Bioensayos Repelencia Dahlia pinnata Extractos acetónicos d-limoneno, 4- terpineol y α- terpineol ácido butírico y cianuro de metálico Insecticida y repelente 4-terpineol (88 ± 8%) d-limoneno (87 ± 5%) Sitophilus zeamais y Sitophilus oryzae https://doi.org/10.1080/14786419.2014.998218
  • 46. 20 Jengibre siamés Planta Extractos rizomas Metabolitos Bioensayos Repelencia lpinia galanga (L.) Willd. Extractos de acetato de etilo acetato de 1′S-1′- acetoxichavicol, diacetato de p- cumarilo, éter etílico de alcohol p-cumario, acetato de hidroxichavicol, trans-p- hidroxicinamaldehído, alcohol trans-p- acetoxoxicinamílico y alcohol p-cumario Insecticida acetato de 1′S-1′- acetoxichavicol se identificó como el compuesto más activo con LD50 valores de 1,63 y 1,40 μg/larva https://doi.org/10.1080/14786419.2020.1747461
  • 47. Productos de origen botánico 21 Plantas Nicotina Nicotiana tabacum Anabasina o neonicotina Anabasis aphylla Piretrina Chrysantemum cinaerifolium Rianodina Riania speciosa Sabadilla Schoenocaulon officinale CANELYS: fungicida y acaricida, procedente de extractos de canela “Cinamomum zeylanicum”. NEMAGOLD: nematicida a base de extracto de “Tagetes ssp” MIMOTEN: fungicida y bactericida orgánico de amplio espectro compuesto por extracto de “Mimosa tenuiflora” KABON: insecticida de contacto derivado de ácidos grasos y sales potásicas. https://www.atlanticaagricola.com/
  • 48. Conclusiones El potencial de los extractos y aceites esenciales representa un gran impacto positivo para el manejo sostenible de plagas, el medio ambiente y la salud publica. Se destaca la importancia de la investigación continua y la colaboración para maximizar su potencial en la agricultura. 22
  • 49. Gracias por su atención rodriguez.marilem@colpos.mx
  • 50. HONGOS ENTOMOPATÓGENOS PARA EL BIOCONTROL DE NEMATODOS PARÁSITOS DE RUMIANTES Dra. Liliana Aguilar Marcelino CENID-SAI, INIFAP aguilar.liliana@inifap.gob.mx 19 de febrero 2024
  • 53. HIMENOLEPIASIS Agente etiológico: Hymenolepis nana Nogueda, (2016) Tay, (2016) Nogueda, (2016) Velazco – Cruz (2016) Cestodos
  • 54. Síntomas: • Dolor abdominal • Pérdida de peso • Meteorismo • Diarrea Reacciones secundarias: •Dolor abdominal • Náusea • Cefalea • Diarrea.
  • 55. TREMATODOS Especies de animales económicamente importantes, incluyendo al hombre, susceptibles de infectarse con Fasciola hepatica.
  • 58. Nematodos parásitos de plantas Meloidogyne spp. Cultivo de jitomate Clorosis Sistema radicular con agallas Campo experimental Zacatepec, Morelos, México (Licorpersicon esculentum
  • 59. Meloidogyne spp. Género: Meloidogyne Especies más importantes: • M. incognita • M. arenaria • M. javanica • M. hapla • M. enterolobbi Hembra Parte anterior de un nematodo (J2)
  • 64. NEMATODOS DE IMPORTANCIA PECUARIA Haemonchus contortus Larva infectante con vaina (5000X) Huevo (20X) Adulto
  • 66. (Castañeda-Ramírez et al., 2020) Haemonchus contortus 17 Nematodos gastrointestinales Larva infectante (L3) de H. contortus (734 μm)
  • 67. 18 PROBLEMA EN MÉXICO INIFAP, 2020 Esófago filariforme 16 Células intestinales Vaina 45 μm Parte anterior Cola Larva infectante (L3) de H. contortus (734 μm)
  • 68. Biocontrol • HONGOS (MICROMICETOS Y MACROMICETOS) • PROTOZOARIOS • BACTERIAS • ÁCAROS • NEMATODOS DEPREDADORES DE OTROS NEMATODOS
  • 69. Ácaros nematófagos 20 Lasioseius penicilliger (Garcia-Ortiz et al., 2015) (Aguilar-Marcelino et al., 2014)
  • 70. Nematodos depredadores de otros nematodos 21 (Aguilar-Marcelino et al., 2020)
  • 71. Bacterias 22 Mendez-Santiago et al., 2020 (Aguilar-Marcelino et al., 2020)
  • 72. CONSORCIOS MICROBIANOS 23 (Aguilar-Marcelino et al., 2020; Al-ani et al., 2020 )
  • 74. DIFERENCIAS ENTRE HONGOS ATRAPADORES DE NEMATODOS ENDOPARÁSITOS Y PRODUCTORES DE TOXINAS 25 (Comans-Peréz et al., 2014)
  • 89. Perspectivas a) Fácil cultivo en el laboratorio b) Ciclo biológico corto c) Alta fecundidad d) Fácil aplicación e) Que no afecte a organismos blancos f) Capacidad de búsqueda de presas g) Compatibilidad ecológica h) Adaptabilidad ambiental i) Capacidad de persistencia j) Potencial de dispersión k) Competitividad biológica l) Amplio espectro de eficiencia
  • 92. Muchas gracias por su atención !!!!
  • 93. INIFAP Centro Nacional de Investigación Disciplinaria en Salud Animal e Inocuidad Jiutepec, Morelos 19 de febrero de 2024
  • 95. MANEJO ECOLÓGICO DE PLAGAS ALEX CÓRDOBA AGUILAR
  • 97. RESPUESTAS DE LA CIENCIA A LA DEMANDA DE ALIMENTO Matson et al. 1997. DOI: 10.1126/science.277.5325.504
  • 98. EL FUTURO UTÓPICO DE LA INTENSIFICACIÓN DE LA AGRICULTURA Govers et al. 2017. https://soil.copernicus.org/articles/3/45/2017/
  • 99. IMPACTO DE LA PRODUCCIÓN DE ALIMENTOS Y AGRICULTURA
  • 100. IMPACTO EN PRODUCCIÓN DE GASES DE EFECTO INVERNADERO SEGÚN ALIMENTO Santo et al. 2020. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fsufs.2020.00134/full
  • 101. LA DEPENDENCIA DE LOS PESTICIDAS https://ourworldindata.org/pesticides
  • 103. EL ACCESO A ALIMENTACIÓN SANAY AMBIENTALMENTE POSITIVA ES UNA PRIORIDAD PARA LA HUMANIDAD  El manejo integrado de plagas (MIP) consiste en la cuidadosa consideración de todas las técnicas disponibles para combatir las plagas y la posterior integración de medidas apropiadas que disminuyen el desarrollo de poblaciones de plagas. El MIP combina estrategias y prácticas (culturales) específicas de gestión biológica, química, física y agrícola para producir cultivos sanos y minimizar la utilización de plaguicidas, mitigando o reduciendo al mínimo los riesgos que plantean estos productos para la salud humana y el medio ambiente.
  • 104. PRIORIDADES EN EL MANEJO INTEGRADO DE PLAGAS  i) niveles aceptables de abundancia de plagas  ii) el ecosistema es la unidad de manejo  iii) maximizar el uso de agentes naturales para el control  iv) cualquier método de control produce efectos no deseables  v) se requiere un enfoque de distintas disciplinas:  i) analizar el nivel de plagas y diseñar una estrategia;  ii) aún en situaciones de emergencia, minimizar los efectos ambientales;  iv) establecer monitoreos tanto de plagas como de efectos ambientales
  • 105. 60 AÑOS DE MIP ¿CÓMOVAMOS?  i) No se ha reducido el uso de pesticidas  ii) existe un montón de definiciones de MIP que no facilitan su correcta aplicación;  iii) no existe un vínculo entre la definición de MIP y su aplicación  iv) raramente se utiliza un enfoque ecológico, la ciencia frecuentemente está ausente
  • 107. EL CASO DE DROSOPHILA SUZUKII (TOMADO DE TAIT ET AL. 2021 HTTPS://DOI.ORG/10.1093/JEE/TOAB158)
  • 113. EL CASO DE LA CHINCHE CHAGÁSICA
  • 114. De Fuentes-Vicente et al. 2018.Acta Tropica
  • 115. ¿CÓMO COMBATIR EL MAL DE CHAGAS? Rassi et al. 2009. Heart
  • 117. DIFERENCIAS EN MORTALIDAD DE T. PALLIDIPENNISYT. LONGIPENNIS A BUPROFEZINY FLONICAMID Vargas-Abasolo et al.ActaTropica 2023
  • 119. TRAMPA AUTOMATIZADA DE CHINCHES (PATENTE EN TRÁMITE)
  • 120. “NEMATODOS ENTOMOPATÓGENOS: TÉCNICAS DE AISLAMIENTO, CULTIVO, CUANTIFICACIÓN E IDENTIFICACIÓN”. Dr. Víctor M. Hernández Velázquez (vmanuelh@uaem.mx) Universidad Autónoma del Estado de Morelos Centro de Investigación en Biotecnología Responsable del Laboratorio de Control Biológico Responsable del Cuerpo Académico de Control Biológico
  • 121. I INTRODUCCIÓN a) Nematodos entomopatógenos (NEPs) b) Uso de NEP en Control Biológico de Plagas c) Modo de acción de NEPs II TECNICAS DE AISLAMIENTO DE NEPs a) Método directo a) Método indirecto III IDENTIFICACIÓN DE NEPs a) Morfológica b) Morfométrica c) Molecular IV CULTIVO Y CONSERVACIÓN DE NEPs a) Producción b) Conservación
  • 122. Breve reseña histórica de la patología de insectos • 335 - 322 a. C. Aristóteles. Historia Animalium. Enfermedades de abejas. • 1726. R. A. de Reaumur, primera cita del hongo patógeno Cordyceps en insectos (Lepidoptera). • 1808. P.H. Nysten publicó el primer tratado de enfermedades de insectos: “Recherches sur le maladie de vers a Soie” sobre el gusano de seda. • 1826: W. Kirby publicó un capítulo “Diseases of Insects” (Kirby and Spence) en: An Introduction to Entomology. • 1834. A. Bassi demostró experimentalmente que el hongo Beauveria bassiana (Bals.-Criv.) Vuill. 1912 era el causante de una enfermedad infecciosa en el gusano de seda llamada “muscardina”. Publicó en 1835: “Del mal del Segno, Calcinaccio o Moscardino” sobre enfermedades del gusano de seda. Fue considerado el fundador de la patología de insectos / también compartido según otros autores con L. Pasteur. • 1847. C. Robin publica una importante revisión sobre hongos entomógenos. • 1856. Maestri, A. y E. Cornalia publican resultados sobre descripciones de los cuerpos polihédricos del virus causante de la enfermedad “jaundice” en el gusano de seda. • 1865- 1870.- L. Pasteur investigó sobre las enfermedades del gusano de seda conocidas como “pebrina” microsporidios) y “flacherie “(bacterias). Publicó en 1870 “Etudes sur le maladie de vers au soie”. • 1867. A. Bechamp identificó correctamente los corpúsculos de la pebrina como causada por esporos de Nosema bombycis Naegeli • 1879. Elie Metschnikoff (Rusia) publicó un importante trabajo sobre la “muscardina verde” causada por el hongo Metarhizium anisopliae (Metschn.) Sorokīn 1883 en el coleóptero Anisoplia austriaca (Herbst, 1783).
  • 123. • 1885. F.R. Chesire y W.W. Cheyne describen a Bacillus alvei Cheshire & Cheyne 1885 como el causante de la enfermedad “foulbrood” (loque europea) en abejas. • 1887- 1898. Forbes, S. A. y Snow, F. H., en EEUU intentan controlar la “chinche verde” mediante el uso de Beauveria globulifera (Speg.) y estudian otros aspectos de control microbiano. • 1888. R. Thaxter publicó sus monografías sobre Entomophthoraceae (hongos patógenos de insectos) y luego sobre Laboulbeniomycetes (1896 - 1931). • 1892. Cooke publicó su libro sobre hongos entomógenos. • 1894 - 1898. G. Bolle asoció correctamente los cuerpos polihédricos de los virus a la causa de la enfermedad “jaundice “en el gusano de seda. • 1917. Lab. de estudios sobre control del escarabajo japonés. New Jersey EEUU. Se identifican y obtienen cultivos in vivo de las bacterias causantes de la enfermedad lechosa tipo A y B, causadas por Bacillus popilliae Dutky, 1940 y B. lentimorbus Dutky, 1940 respectivamente. Se elabora el primer producto formulado a partir del tipo A, que se llamó comercialmente Doom. • 1930. R. W. Glaser estudió los nematodes de insectos Steinernema glaseri Steiner que infectaban al escarabajo japonés Popillia japonica Newman 1841 en EEUU. • 1933. Paillot publicó “L ´infection chez les insects” importante tratado de enfermedades de insectos. • 1945. Se estableció en Berkeley, California el laboratorio de patología de Insectos dirigido por el profesor Harry Smith, quien originó la División de Control Biológico. • 1945. Eduard Steinhaus hizo importantes aportes sobre virus y bacterias de insectos: descubrimientos destacados sobre Bacillus thuringiensis Berliner 1915 y dictó los primeros cursos de Patología de insectos. • 1957. Tanada, en Hawai y Hall en 1962 en Riverside, California otros cursos. Steinhaus fue considerado como el padre de la moderna Patología de insectos y de la de invertebrados por sus numerosas contribuciones y por establecerla como una disciplina viable y distinta. (Steinhaus, 1949, 1953, 1963; Tanada & Kaya, 1993; Lord, 2005.)
  • 124. Number of publications per year between 1980 and 2010. Data were grouped by decades and a variance analysis was performed using a generalized linear model approach (ANOVA) (P < 0.05); Different letters means significant differences by decades (means ± sd).
  • 125. Global presence of entomopathogenic nematodes per decade. E. San-Blas / Biological Control 66 (2013) 102–124 Finales de 1980’s 10 Steinernema y 3 Heterorhabditis 63 Steinernama y 12 Heterorhabditis en 2012
  • 126. NEMÁTODOS ENTOMOPATÓGENOS  Gusanos no segmentados.  Poseen una cutícula exterior acelular.  Tienen sistema excretor, nervioso, digestivo, reproductor y muscular.  Familias para el control biológico de insectos  Steinernematidae  Heterorhabditidae  Rhabditidae  Se caracterizan por vivir en mutualismo con bacterias de la familia Enterobacteriaceae.
  • 127. Los nematodos entomófilos ocurren de las formas siguientes: 1) Parásitos obligados (Mermithidae, lotonchiidae); 2) Patógenos asociados mutualistamente con su bacteria simbiótica (Steinernematidae, Heterorhabditidae, algunos Rhabditidae) para matar rápidamente a su huésped (Gaugler y Kaya, 1990); 3) Parásitos facultativos de insectos (Phaenopsitylenchidae); 4) Parásitos obligados vectorizados por insectos a un huésped vertebrado (Onchocercidae); 5) Parásitos facultativos de insectos vectorizados por insectos a la planta hospedera (Aphelenchoididae) (Giblin-Davis et al., 2013); 6) Como comensales o foréticos que no causan daño (Rhabditidae, Diplogasteridae, Cephalobidae, entre otros) (Poinar, 1975).
  • 128. Evolución de la asociación nematodo-insecto. Dillman et al. 2012 Vida libre Foresis Necromenia Parasitismo Entomopatógeno
  • 129. CONTROL BIOLÓGICO Es el uso de parasitoides, depredadores o patógenos para mantener la densidad de población de una plaga a un nivel más bajo del que existiría en la ausencia de los enemigos naturales.
  • 130. CONTROL BIOLOGICO DE ORGANISMOS PLAGA ELEMENTOS: • EL ORGANISMO PLAGA Identificación Biología Ecología Comportamiento • DEPREDADORES • PARASITOIDES • PATOGENOS • ESTRATEGIAS • INTERACCIONES BIOTICAS Y ABIOTICAS
  • 131. CONTROL MICROBIOLÓGICO DRA. OBREGON DR. PEÑA DR. HERNÁNDEZ DR. PEÑA DR. HERNÁNDEZ
  • 132. CICLO DE VIDA Ciclo de vida de nemátodos entomopatógenos de las familias Steinernematidae y Heterorhabditidae. Familia Steinernematidae Amfimícticos Familia Heterorhabditidae Hermafroditas y anfimícticos Huevo Cuatro instares de estados juveniles Adulto Poinar, 1990; Wouts, 1991; Ehlers, 2001.
  • 133. ESPECIES LONGITUD JI RANGO (µm) COLOR DEL CADÁVER HOSPEDRRO POSTURA DE REPOSO S. carpocapse 558 (468-650) Beige J S. riobrave 622 (561-701) Beige J S. feltiae 849 (736-950) Café claro/café almendra C S. glaseri 1130 (864-1448) Gris-café/oscuro Ninguna S. kraussei 951 (797-1102) Café claro/café almendra C H bacteriophora 588 (512-670) Rojo ladrillo a púrpura oscuro Ninguna H. Indica 528 (479-573) Rojo oscuro Ninguna H. megidis 768 (736-800) Naranja-café Ninguna H. zealandica 685 (570-740) Verde menta palído Ninguna Características de los cadáveres infectados por algunos nematodos entomopatógenos disponibles en forma comercial, que permiten determinar la identidad de la especie de nematodo. Koppenhöfer y Grewal, 2005
  • 134. METODOS DE COLECTA DE NEPs  TECNICA DE INSECTO TRAMPA METODOS DIRECTOS METODOS INDIRECTOS COLECTA DE INSECTOS MUERTOS COLECTA DE INSECTOS ENFERMOS COLECTA DE INSECTOS APARENTEMENTE SANOS II TECNICAS DE AISLAMIENTO DE NEPs
  • 137. Phyllophaga sp. 1, 9 pali cortos Phyllophaga sp. 3, 14 pali pequeños, palidia oval Phyllophaga sp. 2, 19 pali cortos uniformes Phyllophaga sp. 4, 13 pali cortos
  • 138. P. “blanchardi” 19 pali gruesos hacia los lados Phyllophaga sp. 6, 21 pali puntiagudos Phyllophaga sp. 5, 30 pali cortos
  • 139. P. vetula 24 pali puntiagudos casi paralelos P. obsoleta 24 pali pequeños, palidia convergente P. ravida 21 pali cortos, palidia casi paralela
  • 140. SINTOMAS DE INSECTOS ENFERMOS • DESARROLLO LENTO • FALTA DE ACTIVIDAD • APARIENCIA FLACIDA • CUTICULA TRANSLUCIDA • MELANIZACION EN LA CUTICULA • CAMBIO EN LA COLORACION NATURAL • CUERPO GRASO GRANULAR • MOMIFICACION • PRESENCIA DE MICELIO
  • 141. AISLAMIENTO Y PRUEBAS DE PATOGENICIDAD DE NEMATODOS ASOCIADOS A PICUDO DEL NARDO Scyphophorus acupunctatus (COLEOPTERA: CURCULIONIDAE) EN MAZATEPEC, MORELOS
  • 144. Reportes de NEPs en México  Colima: Lezama et al., 2001; Molina et al ., 2009; Zepeda et al., 2013  Guanajuato: Negrete, 2013  Hidalgo: Islas et al., 2005; Pérez, 2009  Jalisco: Lezama et al., 2001; Díaz, 2002; González et al., 2006; Molina et al., 2009  Michoacán: Lezama et al., 2001; Molina et al ., 2009  Morelos: Hernández et al., 2008; Castro et al., 2010; Castro, 2015; Castro 2020;Salgado et al ., 2019  Nayarit: Gonzales et al ., 2016  Oaxaca: Ruiz et al.,2000; Ruíz, 2003; Aquino et al., 2006; Girón et al., 2012  Sinaloa: Gonzales et al., 2006  Sonora: Stock et al., 2009  Tamaulipas: Lezama et al., 2001; Molina et al ., 2009  Veracruz: Grifaldo, 2017 Modificado de San-Blas et al., 2019 Simbología Steinernema Heterorhabditis Oscheius
  • 146. Fijar y aclarar NEPS Morfología Morfometría IDENTIFICACIÓN MORFOLÓGICA Y MORFOMÉTRICA ❖ Microscopio compuesto equipado con ocular micrométrico, se tomaron medidas morfométricas de 10 machos y hembras, así como de 10 JI extraídos con menos de una semana de haber salido de larvas de G. mellonella. Curran, 1990; Poinar, 1990; Nguyen y Smart, 1996; Caspeta, 2010.
  • 147. IDENTIFICACIÓN MORFOLÓGICA CEPA MC2-2014 Parte anterior Heterorhabditidoides chongmingensis Castro, 2016 Parte anterior Heterorhabditidoides chongmingensis Zhang et al., 2008 Estoma tubular, metacorpus hinchado; Cuello esofágico presente y largo. Istmo distinto; Bulbo basal globoso, poro excretor generalmente posterior al bulbo basal.
  • 148. IDENTIFICACIÓN MORFOLÓGICA CEPA MC2-2014 Parte posterior macho Heterorhabditidoides chongmingensis Castro, 2016 Parte posterior macho Heterorhabditidoides chongmingensis Zhang et al., 2008 1 2 3 5 6 4 9 8 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Espículas pareadas, separadas, simétricas, ligeramente curvadas ventralmente, bursados y disposición de los rayos en 3, 3, 2, 1
  • 149. Identificación morfológica cepa MC2-2014 Parte media y posterior hembra Heterorhabditidoides chongmingensis Castro, 2016 Parte media y posterior hembra Heterorhabditidoides chongmingensis Zhang et al., 2008
  • 150. DIBUJOS MC2-2014 Parte anterior y media Parte posterior hembra y macho
  • 152. IDENTIFICACIÓN MOLECULAR Se utilizaron 500 JI para la extracción de DNA, se utilizó el kit de Qiegen® siguiendo el protocolo recomendado por el fabricante. Una vez que se obtuvo el DNA se realizó un PCR donde se amplificó la región ITS, los oligos utilizados fueron: ❖ TW81 (5´-GTTTCCGTAGGTGAACCTGC-3´) ❖ AB28 (5´ATATGCTTAAGTTCAGCGGGT-3´) ❖ D2F (5´-CCTTAGTAACGGCGAGTGAAA-3´) ❖ 536 (5´-CAGCTATCCTGAGGAAAC-3´) Howlett et al., 1992; Nguyen et al., 2006.
  • 153. IDENTIFICACIÓN MOLECULAR CEPA XRPC4 ❖ Se emplearon 5 protocolos para lograr obtener el DNA de la cepa XRPC1 ❖ Protocolo 1: Kit de extracción Quiagen ❖ Protocolo 2: Extracción de DNA (extracto crudo) Williams et al., 1992 ; Thomas et al., 1997. ❖ Protocolo 3: Extracción de DNA (extracto crudo) + Proteinasa K. ❖ Protocolo 4: Extracción de DNA (extracto crudo) + Proteinasa K+ micro esferas de vidrio ❖ Protocolo 5: kit Quick-DNA Universal
  • 154. IDENTIFICACIÓN MOLECULAR Especie % Identidad Acceso Heterorhabditidoi des sp. BRA 6 99% LN611142.1 Especie % Identidad Acceso Oscheius sp .BRA6 98 MF599577.1 Heterorhabditidoides sp. BRA 6 99 LN611142.1
  • 155. Reinfección Trampas White Conservación a 12±1 °C Woodring y Kaya, 1998 PROPAGACIÓN Y CONSERVACIÓN
  • 156. Costos in vivo e in vitro Medio descrito por Ehlers: $1.6 Larva de G. mellonella: $4.67 Larva de G. mellonella (CEIB): $0.15 1 Kg de dieta = $93.32 (620 larvas)
  • 158. Dr. Víctor M. Hernández Velázquez (vmanuelh@uaem.mx) Universidad Autónoma del Estado de Morelos Centro de Investigación en Biotecnología Responsable del Laboratorio de Control Biológico Responsable del Cuerpo Académico de Control Biológico
  • 162. VENTAJAS EN EL EMPLEO DE NEMATODOS ENTOMOPATOGENOS  RANGO DE HUESPEDES  PRODUCCION IN VITRO  FORMULACION  IMPACTO AMBIENTAL  PUEDE SER APLICADO EN SISTEMA DE RIEGO  NO HAY RESISTENCIA  COMPATIBLE CON AGROQUIMICOS  COMPATIBLES CON MIP  BUENA PERSISTENCIA EN EL SUELO  EXENTO DE REGISTRO ANTE EPA
  • 163. DESVENTAJAS EN EL EMPLEO DE NEMATODOS ENTOMOPATOGENOS  SUCEPTIBLE A RADIACION UV  SUCEPTIBLE A DESECACION  REQUIERE HUMEDAD PARA SOBREVIVIR Y MOVERSE  EFICACIA MINIMA EN SUELOS AECILLOSOS  TEMPERATURA OPTIMA DEL SUELO 25-28 °C
  • 164. Dosis/ha 10 – 40 g.i.a. 5 – 20X109 UI 1X1012 35 – 70 g.i.a. 2– 5X1012 5X109 Aplicación Aspersión VA – VB UBV Forestal VM – UBV VM – VA UBV Drench: VM, VA Especie Bacillus thuringiensis Virus para el control de lepidópteros Hongos mitosporicos: Control de enfermedades Control de insectos Nematodos entomopatogenos Tamaño de partícula 0.8 – 1.7 µm Tóxina cristal: 0.5 – 1 µm 0.2 – 2.0 µm 2.0 – 5.0 µm 2.0 – 9.0 µm 550 – 850 µm X 25 – 40 µm EJEMPLOS DE TAMAÑOS DE PARTICULAS TIPICAS DE AGENTES DE CONTROL MICROBIANO (Bateman 2002)
  • 165. TÉCNICAS DE EVALUACIÓN IN VITRO DE PRODUCTOS BIOLÓGICOS 1
  • 166. Directrices de la Asociación Mundial para el Avance de la Parasitología Veterinaria (W.A.A.V.P.) • Diseño (Esto variará según el tipo y la finalidad del ensayo). • Procedimientos estadísticos (definir su propósito para realizar el análisis de los datos para la obtención de resultados). • Criterios de eficacia: ensayos de ajuste y confirmación de dosis. • Los argumentos para la eficacia de un producto deberán expresarse en relación con cada género o especie (larvas/adultos) como: altamente eficaz (más del 98%), eficaz, moderadamente eficaz (80-89%) o insuficientemente activo (menos del 80%). Esta clasificación debe utilizarse para los productos en relación con los nematodos, trematodos y cestodos. 2
  • 167. • Ensayos con nematodos gastrointestinales (GI) Deben obtenerse datos de eficacia frente a cada una de las especies de parásitos que se van a declarar para el producto que se va a evaluar. Esto debe incluir las etapas adulta y larvaria y, cuando corresponda, las larvas hipobióticas (la inhibición temporal y prolongada, o la interrupción del desarrollo larvario del nemátodo en el hospedador). • Los ensayos contra estas larvas (por ejemplo, Ostertagia, Teladorsagia, Haemonchus, Cooperia) deben realizarse con infecciones adquiridas de forma natural. • Preparación y administración de inóculos larvarios se debe realizar con larvas infecciosas obtenidas mediante coprocultivo de 7 a 10 días de edad. Directrices de la Asociación Mundial para el Avance de la Parasitología Veterinaria (W.A.A.V.P.) 3
  • 168. • Registro de datos de tratamiento: anotar todas las observaciones al realizar el bioensayo (mortalidad, parálisis, cambios estructurales, coloración, etc). • Obtención de nematodos de la mucosa abomasal: la superficie y los pliegues del abomaso se lavan a fondo con solución salina pueden verterse a través de un tamiz de no. 400 y examinar el residuo en busca de parásitos. En este procedimiento, casi todos los nematodos se recuperarán fácilmente, también se puede hacer la extracción manual de los nematodos. 4
  • 169. ¿Pruebas in vitro ?  Son estudios de laboratorio que se realizan en células, tejidos, organismos vivos (nematodos, ácaros, huevos etc), que permiten realizar experimentos de manera controlada (temperatura, tiempo de lecturas, dosis). 5
  • 170. Todos los estudios in vitro suelen ser el primer paso antes de realizar experimentaciones in vivo. En este sentido, los estudios in vitro son muy utilizados en pruebas farmacéuticas, sobre todo en la creación de nuevos medicamentos, en la evaluación de nuevos compuestos (si hay o no efectos), en el crecimiento de organismos, resistencia a fármacos etc. 6
  • 171.  Aceites  Moléculas puras (sintéticas, naturales)  Fármacos  Compuestos de plantas, hongos  Extractos  Etc. Que evaluar 7
  • 172. Qué actividad se busca Mortalidad Dosis Compuestos Resistencia Inhibición de eclosión de huevos Inhibición de la migración larval Rodríguez – Vivas, 2015 8
  • 173. ¿En qué lo vamos a evaluar? Haemonchus contortus L3 Nematodos adultos Trichuris Psoroptes cuniculi Aedes aegypti Mosco dengue Vida libre y en alimentos almacenados 9 Tyrophagus putrescentiae
  • 174. Material Placas de Petri (35mm x 10mm) ácaros P. cuniculi. Placa 96 pocillos para cultivo celular (larvas L3) Placa de cultivo celular de 6 pozos (nematodos adultos) Placas de Petri (60 x 15 mm) Tyrophagus putrescentiae 10
  • 175. Tratados Controles Repeticiones nematodos adultos, larvas, ácaros etc. v.f: variable -- + Concentraciones mg/mL 2.5 10 30 50 70 100 n= 4 3 replicas Diseño experimental in vitro (Pineda- Alegría, 2017, Pineda- Alegría, 2020) 11
  • 176. Probit • El propósito del modelo es estimar la probabilidad de que una observación con características particulares caerá en una categoría específica por ejemplo mortalidad. • Resultado son las concentraciones letales (CL50- CL90) + intervalos de confianza. • Se va a determinar concentraciones que serán utilizadas en el experimento. 12
  • 177. Haemonchus contortus (L3) • Parásito hematófago • Parásito histiotrófico • Se encuentra en el abomaso de los rumiantes • L3 es la fase infectante 13
  • 178. Ovino donador de larvas L3 • Previamente infectado con H. contortus (350 L3 ) 21 días • Mantenido bajo condiciones controladas de alojamiento y alimentación ad libitum • Ovino en jaula metabólica durante 24h • Heces no deben tener contacto con el suelo (Casillas et al., 2008, Liébano-Hernández et al., 2011) 14
  • 179. Elaboración de coprocultivo • Este proceso es para poder obtener estadios larvarios. • Permite el desarrollo de los estadios larvarios (L1, L2, L3). • La temperatura que debe de tener es de 26-28°C. • El pH óptimo para el desarrollo larvario debe de ser de 6.5 a 7.5. 15
  • 180. Elaboración de coprocultivo en palangana 16 (Liébano-Hernández et al., 2011) Heces colectadas durante 24h Técnica de cultivo larvario Técnica de Baermann Elaboración de muñones con tela de gasa Heces húmedas 7 días Heces con hule espuma 1:1 mezclar c/3 día
  • 181. Esta técnica se usó para recuperar larvas infectantes (L3) de H. contortus. Consiste en poner un embudo de plástico y unirlo por la parte inferior del embudo a un tubo de ensaye el cual va a estar conectado por una manguera de PVC y a esto se le conocerá como el embudo de Baermann. 17 Técnica de Baermann (Liébano-Hernández et al., 2011)
  • 182. Técnica de Baermann Recuperación de larvas Muñón sumergido Reposo por 12h Limpieza de larvas (Liébano-Hernández et al., 2011) Migración larvaria Recuperación larvaria 18
  • 183. Limpieza de H. contortus 19 Limpieza Paquete de larvas Larvas sucias 5min- 5000 rpm Pasar a un tubo limpio Aforar con H2O centrifugar 3:1 sacarosa-muestra Lavados con H2O 3 veces (Pineda-Alegría,2017) (Liébano-Hernández et al., 2011)
  • 184. (a) Larva L3 de H. contortus con vaina, (b) Larva L3 de H. contortus sin vaina (izquierda), vaina (derecha). 20 Eliminación de la vaina (Castañeda-Ramírez, 2018) Simular las condiciones en el ovino
  • 185. 21 conteo larvas 3 lavados 187µl observación eliminación vaina Larvas limpias ☺ 9 minutos Eliminación de la vaina de H. contortus larvas limpias (Liébano-Hernández et al., 2011) 5min- 5000 rpm 1.5ml + 6ml agua vortex Eliminar sobre nadante x lavado
  • 187. Ovino donador de nematodos adultos 23 • Animales con características presencia de parásitos: • Disminución de peso • Retardo del desarrollo • Parasitosis previas • Edema submandibular • Debilidad • Cuadros anémicos
  • 188. 24 Nematodos Animales con características presencia de parásitos PBS Ph 7.4 solución salina Nematodos adultos (Liébano-Hernández et al., 2011) Abomaso Identificación Limpieza con solución salina
  • 191. Método Mc Master Es una técnica cuantitativa para determinar la eliminación de huevos helmintos u ooquistes de protozoarios presentes en la materia fecal. Se basa en una solución saturada que por su densidad permite que los huevos floten y puedan ser observados para contabilizarlos. Para el cálculo de los huevos por gramos de heces se utiliza la siguiente formula: HPG: Suma de huevos de los dos compartimientos x 100/2 27
  • 192. Tipos de soluciones saturadas Solución sal • Cloruro de sodio:400g • Agua: 1000 ml Gravedad específica: 1.18-1.20 28 Solución sal/azúcar • Cloruro de sodio:400g • Agua: 1000 ml • Azúcar:500g Gravedad específica: 1.28 Nitrato de sodio • Nitrato de sodio:400g • Agua: 1000 ml Gravedad específica: 1.18 Guía de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), Rodríguez- Vivas, 2015 Solido inorgánico
  • 193. Solución salina saturada (28ml) Cámara Mcmaster Conteo de huevos Muestras de heces (2g) 28 Técnica huevos por gramo (HPG) 5min Tomar muestra en la superficie de la gasa 29 (Rodríguez-Vivas,2015) deshacer la muestra de heces 40x Llenar la cámara con 1mL
  • 194. Panagrellus redivivus • Nematodo de vida libre • Se utiliza como alimento para ácaros (Tyrophagus putrescentiae) • Pruebas in vitro • INIFAP cepa cultivada en hojuelas de avena y agua como sustrato Morales-Soto, 2017 30
  • 195. Cultivo Panagrellus redivivus 45g de avena 500ml H2O 1 min Hidratar 5 min Mezclar cada 30 seg y agregar H2O sin exceder Finalmente mezcla espesa Pase para nuevo cultivo Morales-Soto, 2017 31
  • 196. Obtención Panagrellus redivivus Cultivo de 1 semana (28 ± 2 °C) Vaso precipitado Raspar la avena por encima Agregar agua y avena Reposar 3-4 h Poner con el embudo junto con papel filtro Vaciar mezcla Recuperación de nematodos Observación Tapados con malla fina para permitir la oxigenación Morales-Soto, 2017 32
  • 197. Cuantificación de larvas Cuadrante 1 Cuadrante 3 Cuadrante 2 Cuadrante 4 33 (Liébano-Hernández et al., 2011)
  • 198. Ácaro P. cuniculi 34 Psoroptes ovis (Rodríguez-Vivas et al., 2015; Dunstand et al., 2017. Ojeda-Ramirez, 2023) Provoca prurito, alopecia, exudados
  • 199. Conejo donador • Infestación de un grado medio-alto (presencia de costras). • Alojados individualmente en jaulas de alambre (90 cm X 50 cm X 40 cm de altura). • Alimentación libre (Schunemann de Aluja et al., 1993)
  • 200. Ácaros Psoroptes cuniculi Conejos infestados Costras Obtención de los ácaros Identificación de los ácaros Sedación IM ketamina / xilazina (40 mg / kg y 10 mg / kg). Falcom® Walton, 2007; Bates, 1999 3
  • 201. • Condiciones de mantenimiento • Temperatura ambiente (28+2°C) • Nematodos Panagrellus redivivus (alimento) • Placas de Petri (60 x 15 mm) con medio agua-agar al 5 %, Tyrophagus putrescentiae • Ácaro cosmopolita de vida libre • Habita en el suelo • Se encuentra en diferentes tipos de alimentos y productos almacenados (granos y semillas, cultivos, plantas, frutas y frutos secos, maíz, trigo, centeno, avena, cebada o arroz) (Mahmood, 1992) Polífago (suborden coleóptero)
  • 202. Tyrophagus putrescentiae Caja Petri con àcaros Observación de la colonia Ácaro adulto Identificación de hembras y machos
  • 204. Ácaro P. cuniculi 40 Cajas Petri Dunstand et al., 2017
  • 205. Ácaro Tyrophagus putrescentiae 41 Huevo Fase larvaria Ninfa Adulto Tiempo de evaluación Caja Petri con àcaros y nematodos para confrontación (Aguilar-Marcelino et al., 2014)
  • 206. 42 Lecturas Incubación Montaje en cajas de 96 pozos Añadiendo organismo Dosis Nematodos o huevos
  • 207. 43 Tiempo de Lectura: variable 1, 3, 6, 12, 24, 48, 72h Lecturas de los bioensayos
  • 208. GRACIAS POR SU ATENCIÓN doctoradomvzlilia@gmail.com 44
  • 209. INIFAP Centro Nacional de Investigación Disciplinaria en Salud Animal e Inocuidad Jiutepec, Morelos 20 de febrero de 2024
  • 211. DISEÑOS EXPERIMENTALES Y ANÁLISIS ESTADÍSTICO CON R. Por Julio Cruz Arévalo Febrero, 2023
  • 212. Diseño estadístico de experimentos Una prueba o serie de pruebas en las cuales se introducen cambios deliberados en las variables de entrada que forman el proceso, de manera que sea posible observar e identificar las causas de los cambios en la variable de salida. 1
  • 213. Diseños experimentales https://rpubs.com/mella10g/experiment Unifactorial: Se estudia un solo factor o variable independiente a la vez. Multifactorial: Se estudian dos o más factores o variables independientes simultáneamente. 2
  • 214. • Unidades experimentales • Factor • Variable de interés • Error experimental o perturbación • Tamaño del experimento Creación de un diseño experimental 3
  • 215. Conclusiones Analizar los datos Experimentación Diseño del experimento Estudiar el efecto que tienen los factores sobre una variable respuesta. Objetivo Experimento 4
  • 216. Pseudoréplica N=4 unidades experimentales Réplicas verdaderas Réplicas Una réplica consiste en la aplicación repetida e independiente de un tratamiento a distintas unidades experimentales. N=4 unidades experimentales La pseudoreplicación puede surgir cuando se toman múltiples medidas de una misma unidad experimental y se tratan como replicaciones independientes. 5
  • 217. Ejemplo Escenario: Unos investigadores quieren conocer la eficacia de dos fórmulas. La Fórmula A se rocía en 100 plantas en un campo y la Fórmula B se rocía en 100 plantas en un campo diferente. Problema: Las plantas son pseudo-réplicas porque los resultados para cada planta no son independientes; las 100 plantas en cada campo comparten las condiciones presentes en ese campo. Solución: Dado que las unidades experimentales son las plantas, debemos rociar la fórmula A en 100 plantas y la fórmula B en 100 plantas que están todas ubicadas en el campo. Escenario: Supóngase que unas plantas se desarrollan en macetas, y que tres tipos de fertilizantes son aplicadas a las macetas. El experimentador decide elaborar un lote grande de cada fertilizante, y luego toma 5 muestras para colocarlas en la maceta. Después de cierto tiempo, el peso seco de las plantas es medido. Problema: Al proceder de esta manera, no se tiene cinco repeticiones, se va a tener 5 pseudoréplicas. Solución: Preparar cinco lotes diferentes por cada tratamiento. 6
  • 218. Aleatorización Este proceso es el que hace a los resultados de un diseño experimental susceptible de ser analizado estadísticamente mediante el ANOVA. T2 T1 T2 T1 T3 T1 T3 T2 T3 T2 T1 T3 T1 T3 T2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 La asignación de las unidades experimentales a los distintos tratamientos y el orden en el que se realizan los ensayos se determinan al azar. 7
  • 219. Los paquetes estadísticos son herramientas usadas para la recopilación, organización análisis y presentación de datos. Paquetes estadísticos 8
  • 220. R es un conjunto integrado de programas para manipulación de datos, calculo y creación de gráficos. El entorno R 9
  • 221. Interfaz R R es un lenguaje de programación en el que se utiliza una consola de comandos en lugar de una interfaz gráfica. Instrucciones Resultados Mensajes 10
  • 222. Ejemplo: Plantear un diseño experimental para evaluar el efecto nematicida de cuatro extractos metanólicos obtenidos de diferentes partes de una planta (flores, semillas, raíces y hojas). Evaluar a una concentración de 0.2 mg/mL. Me pregunto, ¿si le entiende o está mas perdido que yo? Factor:??? Variable respuesta: ??? Tratamientos: 4 extractos + 1 control Repeticiones: 5 Unidad experimental: Placa, caja, tubo, etc. 11
  • 223. Tratamientos: 4 extractos + 1 control Repeticiones: 5 Unidad experimental: Placa de microtitulación. Flores: T1 Semillas: T2 Hojas: T3 Raíces: T4 Control: T5 Tratamientos Extractos 5 tratamientos x 5 rep= 25 unidades experimentales 100 nematodos por unidad experimental Bosquejo 12
  • 225. T2 T4 T4 T4 T5 Asignar los tratamientos a las unidades experimentales 14
  • 226. Análisis de los datos 15
  • 227. 16
  • 228. 17
  • 229. Exploración de los datos 1 2 3 18
  • 230. Crear un modelo para realizar el ANOVA 19
  • 231. Al menos un par de medias es diferente Realizar ANOVA Tabla ANOVA 20
  • 232. Normalidad: El test de Shapiro-Wilk se usa para contrastar si los datos siguen una distribución normal o no. Esto es importante porque otros muchos análisis estadísticos requieren de la normalidad de los datos para ejecutarlos. Verificar supuestos de validez del modelo Homocedasticidad: El test de Bartlett permite contrastar la igualdad de varianza en 2 o más poblaciones sin necesidad de que el tamaño de los grupos sea el mismo. Es más sensible que el test de Levene a la falta de normalidad, pero si se está seguro de que los datos provienen de una distribución normal, es la mejor opción. CONTRASTE DE HIPÓTESIS H0: las muestras presentan varianzas iguales H1: las muestras presentan varianzas distintas CONTRASTE DE HIPÓTESIS H0: los datos provienen de una distribución normal H1: los datos no provienen de una distribución normal El Test de Durbin-Watson permite evaluar si existe autocorrelación en una regresión lineal. Con ello se observa si los valores presentan algún tipo de dependencia en cuanto al orden de obtención. Si fuera así se estaría incumpliendo una de las condiciones y entonces, las estimaciones de los parámetros del modelo no tienen los criterios de calidad que se suponen. CONTRASTE DE HIPÓTESIS H0: No existe correlación en los residuos H1: Existe correlación en los residuos 21
  • 233. 1 2 3 El test de Shapiro-Wilk se usa para contrastar si los datos siguen una distribución normal o no. Esto es importante porque otros muchos análisis estadísticos requieren de la normalidad de los datos para ejecutarlos. Interpretación: como el p-valor es mayor que 0.05 (0.1045 > 0.05) aceptamos la hipótesis nula (H0), por lo que podemos afirmar que nuestros datos se distribuyen siguiendo una normal. https://vivaelsoftwarelibre.com/test-de-shapiro-wilk-para- contrastar-la-normalidad-en-r-commander/ Normalidad 22
  • 234. Test de Bartlett Permite contrastar la igualdad de varianza en 2 o más poblaciones sin necesidad de que el tamaño de los grupos sea el mismo. Es más sensible que el test de Levene a la falta de normalidad, pero si se está seguro de que los datos provienen de una distribución normal, es la mejor opción. 1 2 https://rpubs.com/Joaquin_AR/218466 La contrastación de la homocedasticidad es de vital importancia porque otros muchos análisis estadísticos requieren la igualdad de varianzas de los datos para poder llevarlos a cabo. 3 Homocedasticida d 23
  • 235. En general, si d es menor que 1,5 o mayor que 2,5, existe un problema de autocorrelación potencialmente grave. De lo contrario, si d está entre 1,5 y 2,5, es probable que la autocorrelación no sea motivo de preocupación. https://statologos.com/prueba-de-durbin- watson/ 1 2 3 Prueba de independencia 24
  • 236. Comparación de medias Interpretación de resultados Flores: T1 Semillas: T2 Hojas: T3 Raíces: T4 Control: T5 25
  • 237. Análisis probit En las ciencias de la vida, el análisis probit se puede utilizar para evaluar si es probable que un organismo sobreviva cuando se somete a varios niveles de tensión física o ambiental. Por ejemplo, un investigador de la vida silvestre desea determinar en qué concentración un contaminante mata el 50% de los peces. Un entomólogo desea saber la probabilidad de que un insecto muera cuando se expone a cierta cantidad de pesticida. 26
  • 238. Para realizar un análisis Probit se requiere de la librería drc Ejecutamos en la consola principal el comando install.packages(“drc”, dep=T) Posterioemente, insertamos los comandos requeridos para calcular la CE50 27
  • 239. Resultados Probit Se requieren 1.18 mg/mL para matar al 50% de la población. Los intervalos corresponden a (1.10-1.27) con un 95% de confianza. 28
  • 241. Biotecnología de vacunas antiparasitarias en rumiantes M.C. Patricia Vargas Urióstegui Febrero 22, 2024
  • 243. ATRIBUTOS DE LOS FÁRMACOS + Amplio espectro de actividad *Bajo costo * Facilidad de empleo
  • 244.  Incremento de deterioro de ecosistemas 18 % gases invernadero sector ganadero Desarrollo de resistencia a los antiparasitarios de síntesis química COSTO:
  • 245. ESCENARIOS: INDUSTRIA FARMACÉUTICA No genera nuevas moléculas para el mercado con suficiente celeridad EL CAMBIO CLIMÁTICO Impactará en las enfermedades parasitarias
  • 246. PROPUESTA: OPCIONES RESPETUOSAS CON EL MEDIO AMBIENTE. VACUNACIÓN favorece la respuesta inmune de los animales en producción * Forma más eficaz y sostenible de controlar las enfermedades parasitarias
  • 251. CLONACIÓN MOLECULAR • Fragmento de ADN • Vector • Sistema de expresión • Medio selectivo
  • 252. Sistemas de expresión • Bacterias: Escherichia coli, Bacillus subtilis • Levaduras: Pichia pastoris, Saccharomyces cerevisiae • Baculovirus • Plantas
  • 253. Proceso para la producción de proteínasr
  • 255. OBTENCIÓN DE LA PROTEÍNAr
  • 260. Aplicación de la metabolómica para la identificación de compuestos biológicos útiles para el control de plagas Jesús Antonio Pineda Alegría
  • 261. Impacto de Nematodos Gastrointestinales 2 Anziani & Fiel,2015; Kotze & prichard,2016;Rodríguez-vivasetal.,2017 445 millones de dólares anuales en México
  • 262. Haemonchus contortus 3 Besier et al., 2016; Lehrter et al., 2016
  • 263. Hongos comestibles 4  56 géneros  3000 especies mayormente consumidas Roncero-Ramos& Delgado-Andrade,2017; Royseet al.,2017; Li et al.,2021  Lentinula spp 22%  Pleurotus spp 19%  Auricularia spp 17%  Agaricus spp 15%  Flammulina spp 11%  $63 mil millones de dólares 20-30% Proteína Medicina, rituales o alimento Vitaminas
  • 264. Antiinflamatoria Anticancerígena Antioxidante Inmunomoduladora Antidiabético Nematicida Pleurotus spp 5 • Extractos metanólicos • 𝛽-glucanos • Polisacáridos Wang et al., 2014 • Polisacáridos • 𝛽-glucanos (Pleuran) • Extractos acuosos Cui et al., 2016 • Ácidos grasos • Terpenos González-cortazar et al., 2020 Pineda-Alegría et al., 2017 • Polisacáridos • Extractos etanólicos Zhang et al., 2014 • Polisacáridos • Triterpenos • sesquiterpenos Xue et al., 2015 Carrasco-González et al., 2017 • Extractos acuosos y metanólicos • Polisacáridos Taofiq et al., 2016
  • 265. Pleurotus djamor 6 Paja de arroz Pulpa de café Rastrojo de maíz Vega & Franco, 2013; Salmones, 2017 22-30 ºC
  • 266. Valor nutrimental de Pleurotus djamor 7 Contenido de: g/100 g peso seco Carbohidratos 32.7 – 48.3 Proteína 20.7 – 28 Fibra 9.1 – 22.4 Cenizas 4.1 – 7.4 Grasas 0.11 – 2.09 Humedad 79.4 – 90% Aminoacidos Valina Isoleucina Fenilalanina Prolina Glutamato Aspartato Vitaminas y minerales B1, B2, D K, P, Mg, Ca, Na, Zn, Fe Palatabilidad Olor farináceo (Harina mojada) Cierta dureza Picor en fructificaciones frescas (Variable de acuerdo a la especie) Salmones, 2017 P. djamor
  • 267. Propiedades de Pleurotus djamor 8 Actividad Parte del hongo utilizado Tipo de extracto /Metabolito Referencia Antibacteriana SAM - Roy Das et al. (2017) B MeOH Suresh et al. (2017) B Acn/ Compuestos fenólicos Dulay et al. (2017) B Hex/ Flavonoides, sesquiterpenoides Valencia del Toro et al. (2008) Antioxidante B AceOt/ Esteroles Guzmán et al. (2009) B MeOH, H2O/ Compuestos fenólicos y flavonoides Sudha et al. (2016) Antifúngica B EtOH Acharya and Saha (2011) Hepatoprotectora SAM Polisacáridos Zhang et al. (2016) Anticancerigena B Proteínas Wu et al. (2010) SAM Polisacáridos De Barba et al. (2011) Antiviral B MeOH Kidukuli et al. (2010) Antiinflamatoria SAM/M AceOt/ ácidos grasos Gómez Velazquez (2018) Inmunomoduladora B MeOH Raaman et al. (2011) Nematicida B MeOH/ Ácido pentadecanoico, Ácido palmítico, Ácido estéarico, Ácido linoleico y b-sitosterol Pineda-Alegría et al. (2017) B Allitol, terpeno González-Cortazar et al. (2021) B: Basidiomas, M: Micelio, SAM: Sustrato degradado de micelio, EtOH: Etanol, MeOH: Metanol, H2O: Agua, AceOt: Acetato de etilo, Acn: Acetonitrilo, Hex: Hexano
  • 269. Metabolómica 10 Herramienta para el estudio del perfil de metabolitos en un sistema (Célula, organismo o tejido) Detectar, cuantificar y elucidar la estructura de los metabolitos Ayuda a mejorar el aislamiento de compuestos bioactivos Relacionar metabolitos con respecto a su actividad biológica RMN GC-MS HPLC-MS Cardoso-Taketa et al., 2008; Hernández-Bolio et al., 2017; Yanes, 2019
  • 271. Extracto etanólico B1 151.09 g Hexano B2A 28.50 g Acetato de etilo B2B 7.72 g Butanol saturado con agua B2C 35.64 g Agua B2D 53.86 g Partición líquido – líquido 1675 g Extracto etanólico M1 25.44 g Hexano M2A 0.74 g Acetato de etilo M2B 0.40 g Butanol saturado con agua M2C 0.31 g Agua M2D 22.52 g Partición líquido – líquido 125.19 g 12 Evaluación actividad nematicida – LEIA Jackson & Hoste, 2010; Álvarez-Zapata et al., 2015; Chan-Pérez et al., 2016 Elaboración de extractos y particiones de P. djamor Pleurotus djamor ECS-123 Genbank GU722265
  • 272. Pre-procesamiento de espectros para el análisis quimiométrico 13 Cardoso-Taketa et al., 2008; Hernández-Bolio et al., 2017 Análisis estadísticos multivariados Ajuste de la linea base Calibración del desplazamiento químico Superponer los espectros Segmentación
  • 273. 14 Obtención de perfiles metabólicos por 1H–RMN • Pre-procesamiento de los espectros • Creación de la matriz • Binning 0.04 ppm (0.2–10 ppm) • 240 regiones • MestReNova 14.2.0 Angamuthu et al., 2021
  • 274. Title Class 0.24 0.28 0.32 0.36 0.399999 0.439999 0.479999 M1_1 1 -0.0019312 -0.0017867 0.00941418 -0.0103465 0.00224205 -0.0030468 -0.0068718 M1_2 1 -0.0019312 -0.0017867 0.00941418 -0.0103465 0.00224205 -0.0030468 -0.0068718 M1_3 1 -0.0019312 -0.0017867 0.00941418 -0.0103465 0.00224205 -0.0030468 -0.0068718 M2A_1 2 -0.0010027 -0.0027116 0.0219536 0.0174544 0.0412222 0.215222 0.296601 M2A_2 2 -0.0010027 -0.0027116 0.0219536 0.0174544 0.0412222 0.215222 0.296601 M2A_3 2 -0.0010027 -0.0027116 0.0219536 0.0174544 0.0412222 0.215222 0.296601 M2B_1 3 -0.0035841 0.00716902 -0.00431 -0.0004434 0.0372061 0.101341 0.107403 M2B_2 3 -0.0035841 0.00716902 -0.00431 -0.0004434 0.0372061 0.101341 0.107403 M2B_3 3 -0.0035841 0.00716902 -0.00431 -0.0004434 0.0372061 0.101341 0.107403 M2C_1 4 -0.0050457 0.00849787 -0.0029886 0.00418798 -0.0079186 -0.0104049 -0.0084103 M2C_2 4 -0.0050457 0.00849787 -0.0029886 0.00418798 -0.0079186 -0.0104049 -0.0084103 M2C_3 4 -0.0050457 0.00849787 -0.0029886 0.00418798 -0.0079186 -0.0104049 -0.0084103 M2D_1 5 -0.0055273 -0.0027888 0.00387175 0.00250724 -0.0046444 -0.0002564 0.00202375 M2D_2 5 -0.0055273 -0.0027888 0.00387175 0.00250724 -0.0046444 -0.0002564 0.00202375 M2D_3 5 -0.0055273 -0.0027888 0.00387175 0.00250724 -0.0046444 -0.0002564 0.00202375 B1_1 6 0.0141794 -0.0062084 0.00403602 0.00084905 -0.0077923 0.00309544 -0.0020948 B1_2 6 0.0141794 -0.0062084 0.00403602 0.00084905 -0.0077923 0.00309544 -0.0020948 B1_3 6 0.0141794 -0.0062084 0.00403602 0.00084905 -0.0077923 0.00309544 -0.0020948 B2A_1 7 -0.0088368 -0.0049669 0.00734984 -0.0094151 0.0200957 0.126258 0.108201 B2A_2 7 -0.0088368 -0.0049669 0.00734984 -0.0094151 0.0200957 0.126258 0.108201 B2A_3 7 -0.0088368 -0.0049669 0.00734984 -0.0094151 0.0200957 0.126258 0.108201 B2B_1 8 -0.0018846 0.00142164 -0.0064859 -0.0066191 -0.0055097 0.00073247 -0.0271234 B2B_2 8 -0.0018846 0.00142164 -0.0064859 -0.0066191 -0.0055097 0.00073247 -0.0271234 B2B_3 8 -0.0018846 0.00142164 -0.0064859 -0.0066191 -0.0055097 0.00073247 -0.0271234 B2C_1 9 -0.0070796 -0.0069643 0.00752046 -0.0007708 -0.0022765 -0.002776 0.00447778 B2C_2 9 -0.0070796 -0.0069643 0.00752046 -0.0007708 -0.0022765 -0.002776 0.00447778 B2C_3 9 -0.0070796 -0.0069643 0.00752046 -0.0007708 -0.0022765 -0.002776 0.00447778 B2D_1 10 0.00462246 -0.0044227 0.00159407 -0.0079002 0.00562354 -0.0090653 0.00896968 B2D_2 10 0.00462246 -0.0044227 0.00159407 -0.0079002 0.00562354 -0.0090653 0.00896968 B2D_3 10 0.00462246 -0.0044227 0.00159407 -0.0079002 0.00562354 -0.0090653 0.00896968 15 Matriz de datos metabólicos de los extractos y particiones de P. djamor para el análisis por componentes principales Angamuthu et al., 2021
  • 275. 16 Programas para el análisis quimiométrico https://www.metaboanalyst.ca Angamuthu et al., 2021 By Umetrics
  • 276. https://www.metaboanalyst.ca Dendograma de los perfiles de 1H–RMN de extractos y fracciones de micelio y basidiomas de P. djamor Micelio Basidiomas Gráfico de cargas de los perfiles de 1H–RMN de extractos y fracciones de micelio y basidiomas de P. djamor 17 Análisis quimiométrico de los perfiles metabólicos de P. djamor Chong et al., 2019; Angamuthu et al., 2021 Gráfico de puntuación de los perfiles de 1H–RMN de extractos y fracciones de micelio y basidiomas de P. djamor Análisis de agrupamiento jerárquico. Análisis por componentes principales Micelio Basidiomas
  • 277. 18 Matriz de datos metabólicos de los extractos y particiones de P. djamor para el análisis de mínimos cuadrados parciales ortogonales Angamuthu et al., 2021 Title Class 0.24 0.28 0.32 0.36 0.399999 0.439999 0.479999 M1_1 1 -0.0019312 -0.0017867 0.00941418 -0.0103465 0.00224205 -0.0030468 -0.0068718 M1_2 1 -0.0019312 -0.0017867 0.00941418 -0.0103465 0.00224205 -0.0030468 -0.0068718 M1_3 1 -0.0019312 -0.0017867 0.00941418 -0.0103465 0.00224205 -0.0030468 -0.0068718 M2A_1 1 -0.0010027 -0.0027116 0.0219536 0.0174544 0.0412222 0.215222 0.296601 M2A_2 1 -0.0010027 -0.0027116 0.0219536 0.0174544 0.0412222 0.215222 0.296601 M2A_3 1 -0.0010027 -0.0027116 0.0219536 0.0174544 0.0412222 0.215222 0.296601 M2B_1 2 -0.0035841 0.00716902 -0.00431 -0.0004434 0.0372061 0.101341 0.107403 M2B_2 2 -0.0035841 0.00716902 -0.00431 -0.0004434 0.0372061 0.101341 0.107403 M2B_3 2 -0.0035841 0.00716902 -0.00431 -0.0004434 0.0372061 0.101341 0.107403 M2C_1 1 -0.0050457 0.00849787 -0.0029886 0.00418798 -0.0079186 -0.0104049 -0.0084103 M2C_2 1 -0.0050457 0.00849787 -0.0029886 0.00418798 -0.0079186 -0.0104049 -0.0084103 M2C_3 1 -0.0050457 0.00849787 -0.0029886 0.00418798 -0.0079186 -0.0104049 -0.0084103 M2D_1 1 -0.0055273 -0.0027888 0.00387175 0.00250724 -0.0046444 -0.0002564 0.00202375 M2D_2 1 -0.0055273 -0.0027888 0.00387175 0.00250724 -0.0046444 -0.0002564 0.00202375 M2D_3 1 -0.0055273 -0.0027888 0.00387175 0.00250724 -0.0046444 -0.0002564 0.00202375 B1_1 1 0.0141794 -0.0062084 0.00403602 0.00084905 -0.0077923 0.00309544 -0.0020948 B1_2 1 0.0141794 -0.0062084 0.00403602 0.00084905 -0.0077923 0.00309544 -0.0020948 B1_3 1 0.0141794 -0.0062084 0.00403602 0.00084905 -0.0077923 0.00309544 -0.0020948 B2A_1 1 -0.0088368 -0.0049669 0.00734984 -0.0094151 0.0200957 0.126258 0.108201 B2A_2 1 -0.0088368 -0.0049669 0.00734984 -0.0094151 0.0200957 0.126258 0.108201 B2A_3 1 -0.0088368 -0.0049669 0.00734984 -0.0094151 0.0200957 0.126258 0.108201 B2B_1 2 -0.0018846 0.00142164 -0.0064859 -0.0066191 -0.0055097 0.00073247 -0.0271234 B2B_2 2 -0.0018846 0.00142164 -0.0064859 -0.0066191 -0.0055097 0.00073247 -0.0271234 B2B_3 2 -0.0018846 0.00142164 -0.0064859 -0.0066191 -0.0055097 0.00073247 -0.0271234 B2C_1 1 -0.0070796 -0.0069643 0.00752046 -0.0007708 -0.0022765 -0.002776 0.00447778 B2C_2 1 -0.0070796 -0.0069643 0.00752046 -0.0007708 -0.0022765 -0.002776 0.00447778 B2C_3 1 -0.0070796 -0.0069643 0.00752046 -0.0007708 -0.0022765 -0.002776 0.00447778 B2D_1 1 0.00462246 -0.0044227 0.00159407 -0.0079002 0.00562354 -0.0090653 0.00896968 B2D_2 1 0.00462246 -0.0044227 0.00159407 -0.0079002 0.00562354 -0.0090653 0.00896968 B2D_3 1 0.00462246 -0.0044227 0.00159407 -0.0079002 0.00562354 -0.0090653 0.00896968
  • 278. Activos No activos OPLS-DA Gráfico de puntuación de la correlación de la actividad nematicida con los pérfiles de 1H–RMN de extractos y fracciones de micelio y basidiomas de P. djamor Minimos cuadrados parciales ortogonales 19 Análisis quimiométrico de los perfiles metabólicos de P. djamor R2Y=0.96 Q2=0.93 Gráfico S Identificación de las variables responsables de la proyección en el gráfico de puntuación Gráfico VIP Importancia de la variable en la proyección Chong et al., 2019; Angamuthu et al., 2021; Hernández-Bolio et al., 2021
  • 279. M2A M2B M1 M2C B1 B2A M2D B2B B2D B2C 1.24-1.08 1.56-1.40 1.72-1.64 2.16-2.12 20 Bin (ppm) p p(corr) 6.84 5.8784 0.99159 7.56 10.735 0.99037 2.64 14.415 0.97407 6.88 5.693 0.96506 6.92 5.7567 0.9644 6.96 5.4728 0.95647 8.28 5.6132 0.9422 2.60 13.655 0.92992 2.16 18.09 0.92841 2.40 12.623 0.92754 7.00 6.1877 0.90344 2.88 15.435 0.90302 7.52 5.0206 0.89975 7.64 3.3043 0.89867 8.00 8.3647 0.8822 1.16 42.41 0.67822 1.12 36.395 0.67069 1.2 30.011 0.8054 1.24 28.262 0.68301 2.56 24.788 0.81176 1.52 24.174 0.64772 3.52 23.475 0.72479 1.44 23.298 0.60782 1.72 23.056 0.78393 1.56 22.592 0.54791 1.68 20.522 0.73017 Análisis quimiométrico de los perfiles metabólicos de P. djamor Variables importantes según OPLS-DA Wiklund et al., 2008; Hernández-Bolio et al., 2021 Busqueda y confirmación de las regiones en los diferentes espectros 1H–RMN
  • 280. HMBC Conectividad heteronuclear a enlaces múltiples Análisis 2D–RMN de la fracción bioactiva 21 HSQC Coherencia heteronuclear cuantica simple COSY Espectroscopia de correlaciones TOCSY Espectroscopia de correlación total
  • 281. Predicción de estructuras químicas 22 Girreser et al., 2016
  • 282. Determinación de compuestos activos 23 Cornejo-Báez et al., 2017 RMN CG-EM CLAR
  • 283. 24
  • 284. 25
  • 285. 26
  • 286. 27
  • 287. 28
  • 288. 29
  • 289. 30
  • 290. 31
  • 291. 32
  • 292. 33
  • 293. 34 Conclusiones • La metabolómica es una herramienta que facilita el aislamiento e identificación de compuestos bioactivos a partir de muestras químicas complejas • Permite la determinación y comparación de los perfiles químicos existentes en diferentes muestras • Reduce el uso de solventes orgánicos, material biológico y trabajo experimental
  • 294. Gracias por su atención jesus.pinedaa@uaem.edu.mx 35
  • 295. INIFAP Centro Nacional de Investigación Disciplinaria en Salud Animal e Inocuidad Jiutepec, Morelos 21 de febrero de 2024
  • 297. Control de garrapatas mediante el uso de microorganismos Estrategias sustentables en la prevención y control de plagas de importancia agropecuaria 22 de febrero del 2024
  • 298. Las cuales se clasifican en cuatro familias: 949 especies de garrapatas (Guglielmone et al., 2010; Nava et al., 2017; Dantas – Torres et al., 2018) Argasidae (216 especies) Deinocrotonidae y Nuttalliellidae (1 especie c/u) Rhipicephalus microplus Introducción Ixodidae (731 especies)
  • 300. Introducción Rhipicephalus microplus: • Es un parásito externo que se alimenta de sangre de bovino • Habita en lugares con clima tropicales y subtropicales • Les transmite al ganado patógenos que invaden los glóbulos rojos como Babesia sp. y Anaplasma marginale. • Causa perdidas económicas
  • 302. Melinis minnutiflora, Brachiaria brizantha Stylosanthes spp Hernández-Ortiz et al., 2010 Cruzas: Bos taurus - Bos indicus Bos taurus - Criollos Mecanismos de control Métodos para el control de garrapatas
  • 303. Baño de inmersión Baño por aspersión Epicutánea Inyectable Métodos de aplicación de garrapaticidas Aretes insecticidas (mosquicidas)
  • 304. Organoclorados • Cipermetrina • Deltametrina • Flumetrina Arsenicales • Amitraz • Carbaryl • Propoxur • Fipronil 1895 1956 • Fluralaner • Lotilaner • Afoxolaner • Sarolaner • Azadiractina Carbamatos: Historia del uso mundial de garrapaticidas (Agwunobi et al., 2021. Pesticide Biochemistry and Physiology)
  • 305. Uso de garrapaticidas en México
  • 306. (Aguirre et al., 1986; Fragoso et al., 1995; Soberanes et al., 2002; Pérez-Cogollo et al., 2010; Fernández- Salas et al., 2012; Miller et al., 2013) OF = Organofosforado Pir = Piretroide Am = Amitraz Iver = Ivermectina Fipr = Fipronil Primeros reportes de resistencia de la garrapata R. microplus en México
  • 307. Desventajas • Genera poblaciones de garrapatas resistentes • Afecta negativamente la salud humana y el medio ambiente (cáncer, contaminación de suelos y cuerpos de agua) • Afecta organismos no blanco (peces, abejas, escarabajos, etc.) Garrapaticidas químicos
  • 308. Una estrategia sustentable para el control y prevención de infestaciones por garrapatas es el control microbiano Que es el control microbiano? • Se refiere al uso de microrganismos que sean patógenos a garrapatas, es decir, microrganismos que tengan la capacidad de enfermar y/o causar la muerte de las garrapatas. Entonces, que microrganismos afectan a las garrapatas? Alternativa al uso de garrapaticidas químicos
  • 310. Vías de entrada de microorganismos Vista Dorsal Vista Ventral Poro genital Ano Espiráculo Piezas bucales Principales vías de entrada de microrganismos acaro patógenos, las cual les permite invadir células intestinales o dispersarse a través de la hemolinfa y causar una infección sistémica
  • 312. Que son las bacterias patógenas? • Son bacterias que logran enfermar y matar insectos y garrapatas, están poco estudiadas, algunas pueden causar daños en mamíferos. • De forma natural, pueden aislarse del suelo o insectos enfermos • Hasta ahora solamente existe una especie de bacterias que se ha usado exitosamente para combatir insectos (Bacillus thuringiensis) Control microbiano: bacterias
  • 313. Bacterias que infectan a través de vector:  Photorhabdus spp.  Xenorhabdus spp. Géneros de bacterias con capacidad entomopatógena: Serratia Yersinia Pseudomonas Bacilos  Bacillus thuringiensis (Soberón y Bravo 2007; Kupferschmied et al., 2013; McQuade et al., 2018) Control microbiano: bacterias
  • 314. Bacillus thuringiensis Serratia marcescens Castro-Saines et al., 2021, 2022 Fernández-Ruvalcaba et al., 2010; Romo et al., 2013; Lormendez et al., 2019 Bacterias reportadas con efecto garrapaticidas a R. microplus
  • 315. Micrografia de Bacillus thuringiensis (Soberón y Bravo, 2007) Toxina Espora Bacteria Control microbiano: bacterias
  • 316. Control microbiano: bacterias Mecanismo de acción de Bacillus thuringiensis
  • 317. (Bravo et al., 2011, Insect Biochemistry and Molecular Biology Bacillus thuringiensis: Mecanismo de acción a nivel celular Control microbiano: bacterias
  • 318. Bacillus thuringiensis Es el insecticida biológico mas utilizado a nivel mundial. (Palma et al., 2014. Toxins) Control microbiano: bacterias
  • 319. Control microbiano: bacterias • Vips (vegetative insecticidal proteins). Sintetizadas durante la fase de crecimiento vegetativo • Sip (secreted insecticidal protein). Sintetizadas durante la fase de crecimiento vegetativo • S-layer protein. Sintetizadas durante la fase de crecimiento vegetativo • Proteínas Cry y Cyt (crystal, cytolitic toxin) o δ-endototoxinas. Sintetizadas durante la fase de esporulación Factores de virulencia de Bacillus thuringiensis (Palma et al., 2014, Toxins; Lormendez et al., 2019, Science Reports)
  • 320. Control microbiano: bacterias Argas persicus, Hyalomma dromedarii (Hassanain et al., 1997) Ixodes scapularis (Zhioua et al., 1999); I. ricinus, Dermacentor reticulatus (Szczepańska et al., 2018) Rhipicephalus microplus Reportes de Bacillus thuringiensis contra garrapatas (Fernández-Ruvalcaba et al., 2010; Romo et al., 2013; Lormendez et al., 2019)
  • 321. Control microbiano: bacterias (Veliz et al., 2017) Serratia marcescens. Es una enterobacteria Gram negativa, considerada como patógeno oportunista de animales, humanos e insectos; produce un pigmento rojo llamado prodigiosina. Produce diferentes factores de virulencia como quitinasas (enzimas que degradan quitina), hemolisinas, proteasas, etc.
  • 322. Aislamiento y desafío de Serratia sp Garrapata muerta Colonias de bacterias Cultivo Concentrado Desafío (Castro-Saines et al., 2021, Experimental and Applied Acarology) Control microbiano: bacterias
  • 323. (Castro-Saines et al., 2021, Experimental and Applied Acarology) [Proteína] (µg/mL) Mortalidad (%) I O (%) Control (%) Testigo 0 a 0 a 0 a 1.25 42.22 ± 4.45 b 39.36 ± 1.87 bc 28.12 ± 5.10 b 2.5 44.44 ± 9.70 b 33.73 ± 7.50 bc 20.28 ± 10.95 b 5 46.66 ± 10.20 b 33.06 ± 1.78 bc 18.64 ± 6.30 b 10 55.55 ± 8.02 b 50.93 ± 4.49 c 52.53 ± 5.46 b 20 33.33 ± 6.67 b 26.44 ± 6.38 b 9.34 ± 16.64 b 40 42.22 ± 5.89 b 42.25 ± 4.63 bc 30.61 ± 14.87 b Larvas Hembras adultas Desafío con múltiples dosis. Mortalidad de larvas y hembras adultas de garrapata R. microplus expuestas a diferentes concentraciones de proteína de S. marcescens. Las barras indican el porcentaje de mortalidad promedio ± error estándar, diferente literal indica diferencias significativas, Tukey (p<0.05). Control microbiano: bacterias
  • 324. Control microbiano: bacterias (Castro-Saines et al., 2022, Archive of microbiology) 3 tratamientos (3 rep c/u) garrapatas larvas y hembras adultas Testigo (Tween 1%) Ixodicida (Coumafos 0.02%) Serratia marcescens (10 µg/mL) 80-120 larvas/repetición 10 hembras adultas/repetición
  • 325. Cortes histológicos de larvas de garrapatas afectadas por Serratia marcescens Perímetro (µm) Área (µm2) Testigo 1040.5 ± 61.2 a 67398 ± 7899 a Coumafos 951.1 ± 59.4 a 63005 ± 7798 a S. marcescens 949.6 ± 37.5 a 61747 ± 4194 a Se muestra el promedio ± error estándar. Misma letra entre columna significa no diferencia estadística, ANOVA (p>0.05). Tinción hematoxilina – eosina. Barra 100 µm. S. marcescens Coumafos Testigo (Castro-Saines et al., 2022, Archive of microbiology) Control microbiano: bacterias
  • 326. Cortes histológicos de larvas de garrapatas afectadas por Serratia marcescens Se muestra el promedio ± error estándar. Diferente letra en columna significa diferencia estadísticamente significativa, Tukey (P<0.05). Barra 10 µm Testigo Coumafos S. marcescens Control microbiano: bacterias (Castro-Saines et al., 2022, Archive of microbiology)
  • 327. Cortes histológicos de larvas de garrapatas afectadas por Serratia marcescens. Tinción hematoxilina – eosina. Barra 10 µm (Castro-Saines et al., 2022, Archive of microbiology) Larvas Adultas a) Testigo b) Coumafos c) S. marcescens Control microbiano: bacterias
  • 328. Se han empleado directamente por aspersión sobre bovinos Control microbiano: bacterias
  • 329. Control microbiano: bacterias Conclusión: Las bacterias secretan diferentes toxinas las cuales liberan cuando invaden el cuerpo de las garrapatas lo que provoca su muerte al colonizar diferentes órganos y tejidos. Las bacterias pueden emplearse para combatir garrapatas en estado adulto durante su fase parasita bovino.
  • 331. Nematodos con efecto garrapaticida Steinernema sp. Heterorhabditis sp.
  • 332. Control microbiano: nematodos (Lu et al., 2017. Pathogens) Steinernema sp., Heterorhabditis sp. • Son parásitos de insectos, habitan en el suelo y transmiten bacterias (Photorhabdus spp. y Xenorhabdus spp.) a los insectos. • Penetran a través de orificios naturales como boca, ano, órganos respiratorios o a través de la cutícula. • Después de penetrar invaden el hemocele liberando bacterias que causan la muerte del hospedero en 24 – 48 hr
  • 333. Control microbiano: nematodos Cultivo • Se cultivan utilizando larvas de Galleria mellonella conocidas como “el gusano de la cera” o en larvas de Tenebrio molitor también conocida como “gusano de la harina”
  • 334. Control microbiano: nematodos (Samish & Glazer, 2001. TRENDS in Parasitology) Amblyomma spp. Boophilus spp. Dermacentor Hyalomma spp. Ixodes Rhipicephalus spp. Argas Ornithodoros spp.
  • 335. Nematodos juveniles de las especies S. feltiae y carpocapsae, H. indica y baujardi, penetrando a través de los espiráculos de garrapatas adultas repletas R. microplus a las 72 h postexposición. Barra 1 mm Control de garrapatas durante la fase de vida libre mediante el uso de nematodos de los géneros Steinernema spp. y Heterorhabditis spp. (Machado et al., 2015. Nematoda) Control microbiano: nematodos
  • 336. Control microbiano: nematodos (Machado et al., 2015. Nematoda) Hembras repletas Rhipicephalus microplus después de la infección con Heterorhabditis baujardi. a) Garrapatas hembras repletas muertas después de 72 h postexposición. b) Garrapata presentando hemorragia, después de 7 días de infección.
  • 337. Monteiro et al., 2020. Tick Tick Borne Dis; Filgueiras et al., 2023. Pest Manag SCI. La aplicación de NIJ H. bacteriophora y H. baujardi cultivados en larvas de Galleria mellonella sobre suelos con pastos cultivados en macetas, mortalidad del 40% a partir del día 6 hasta alcanzar el 90%. Tenebrios colonizados con NLI H. bacteriophora en parcelas sembradas con pastos y liberación posterior de hembras repletas, reduce la población de larvas de garrapatas que logran alcanzar los ápices del pasto en un 73% Evaluación en campo (formulados)
  • 338. Como se podrían combatir las garrapatas usando nematodos? Aplicación directa en suelo húmedo donde descansan o pastan los animales Control microbiano: nematodos
  • 339. Se pueden aplicar directamente sobre animales con garrapatas? Hasta ahora no reportado Control microbiano: nematodos
  • 340. Control microbiano: nematodos Conclusión: Los nematodos viven en simbiosis con bacterias, invade el cuerpo de las garrapatas y una vez dentro secreta toxinas y bacterias, las cuales invadirán diferentes órganos y tejidos, provocando la muerte de la garrapata. Los nematodos pueden emplearse para combatir garrapatas en estado adulto en fase de vida libre, es decir, cuando están en el ambiente y no están parasitando al bovino. Es un método de control preventivo. No existen reportes de aplicación directa sobre bovinos.
  • 342. Que son los hongos ácaropatógenos? Son hongos que resultan letales para garrapatas e insectos, pero no para mamíferos. De forma natural, pueden aislarse del suelo o de algún artrópodo enfermo Se han empleado exitosamente para combatir insectos que dañan cultivos o semillas. Control microbiano: hongos
  • 343. (Montesinos et al., 2015. Centro Nacional de Referencia de Control Biológico) Control microbiano: hongos
  • 344. Beauveria sp Estructura general Hifa. Ramas filamentosas Célula conidiógena. Célula en proceso de formación de esporas Conidios o conidiosporas. Esporas externas mediante las cuales los hongos se reproducen de manera asexual Hifa Célula conidiógena Conidios (esporas) Control microbiano: hongos
  • 345. Control microbiano: hongos Mecanismo de acción Fases de la micosis 1. Adhesión de la espora 2. Germinación de la espora 3. Penetración vía tubo germinativo 4. Desarrollo del hongo
  • 346. Control microbiano: hongos (Alonso-Díaz y Fernández-Salas, 2021. Frontiers in Fungal Biology)
  • 347. Control microbiano: hongos (Alonso-Díaz y Fernández-Salas, 2021. Frontiers in Fungal Biology)
  • 348. Control microbiano: hongos (Alonso-Díaz y Fernández-Salas, 2021. Frontiers in Fungal Biology)
  • 349. Control microbiano: hongos (Alonso-Díaz y Fernández-Salas, 2021. Frontiers in Fungal Biology)
  • 350. (Ayala-Zermeño, 2017. Centro Nacional de Referencia de Control Biológico) Hongos con efecto garrapaticida
  • 351. (Angelo et al., 2012. Parasitol Res; Muniz et al., 2021. Front Cell Infect Microbiol; Martinez-Tinajero et al., 2016) Garrapatas hembras repletas R. microplus expuestas a conidios de hongos Metarhizium sp. Beauveria sp. Isaria sp. Hongos con efecto garrapaticida
  • 352. Se han empleado asperjando pastos en agostadero y directamente por aspersión sobre bovinos Control microbiano: hongos
  • 353. Control microbiano: hongos (Monteiro et al., 2013. Parasitol Res) Combinaciones Nematodos - hongos
  • 354. Control microbiano: hongos Conclusión: Los hongos de las especies Isaria fumosorosea, Beauveria bassiana y Metarhizium anisopliae han sido los mas estudiados para el control de garrapatas R. microplus en México, mostrando efectividad en diferentes estadios de vida de la garrapata aplicados directamente sobre bovinos parasitados o en pastos infestados con resultados superiores al 90%.
  • 356. Otros agentes de biocontrol: Parasitoides (Sormunen et al., 2019. Experimental and Applied Acarology) Parasitoides: Organismos cuyas larvas desarrollan en el interior o exterior del cuerpo de un artrópodo. Aquellos descritos afectando garrapatas son avispas (Hymenoptera) del género Ixodiphagus; aunque existen dípteros, coleópteros, lepidópteros entre otros.
  • 357. Otros agentes de biocontrol: Parasitoides Larva de Ixodiphagus sp. encontrada en Rhipicephalus sanguineus (Bezerra et al., 2017. Tick and Tick-borne Diseases)
  • 358. Otros agentes de biocontrol: Parasitoides (Krawczyk et al., 2020. pathogens) Las avispas del género Ixodiphagus parasitan solamente larvas y ninfas de garrapatas de 2 y 3 hospederos. Las especies de parasitoides reportadas afectando garrapatas son: • Ixodiphagus hookeri • Ixodiphagus texanus
  • 359. Otros agentes de biocontrol: Parasitoides (Plantard et al., 2012. PLoS ONE) Ciclo de vida Se les ha encontrado parasitando: • Rhipicephalus sanguineus, • Amblyomma spp. • Ixodes ricinus • Ixodes scapularis • Dermacentor variabilis • Haemaphysalis concinna
  • 360. Otros agentes de biocontrol: Parasitoides (Buczec et al., 2021. Sci Rep)
  • 361. Control microbiano: Ventajas: • Logran infectar y controlar garrapatas • Son amigables con el medio ambiente • No son tóxicos a humanos • No existen reportes sobre resistencia • Se pueden usar junto con productos químicos (hongos) • Desventajas: • No causan efecto de derribe • Aun no están disponibles comercialmente en el área veterinaria • No se ha demostrado su uso para tratamiento en bovinos de forma masiva (baño de inmersión) para control de garrapatas
  • 362. Control microbiano: Perspectivas • Se deben implementar estrategias de control biológico o manejo integrado de garrapatas R. microplus usando agentes microbianos
  • 363. Control microbiano: Consideraciones Pluma de dinosaurio de la era mesozoica del periodo cretácico embebida en ámbar con una garrapata enredada en el plumaje (aprox. 145 millones de años) Primeros homínidos 2 millones de años
  • 364. ¡GRACIAS! Dr. Edgar Castro Saines InvestigadorL ab.A rtropodología CENID-SAI INIFAP sede Jiutepec, Morelos castro.edgar@inifap.gob.mx 777 319 2860 ext 133, 144
  • 365. MIÉRCOLES 21 DE FEBRERO DE 2024 CONTROL DE PARÁSITOS CON ÉNFASIS EN MOSCAS DE IMPORTANCIA EN SALUD ANIMAL MVZ, MSc. Carlos Ramón Bautista Garfias CENID-SAI, INIFAP. Jiutepec, Morelos, México
  • 367. Microorganisms 2023, 11,583. https://doi.org/10.3390/
  • 369. Detalle con mosca 1742 de una pintura de Frans van der Mijn
  • 372. MOSCA DOMÉSTICA Musca domestica DURACIÓN DEL CICLO: 8 a 20 DÍAS
  • 376. MOSCA DEL ESTABLO Stomoxys calcitrans DURACIÓN DEL CICLO: 8 a 20 DÍAS
  • 380. MOSCA DE LOS CUERNOS Haematobia irritans DURACIÓN DEL CICLO: 7 a 14 DÍAS
  • 383. GUSANO BARRENADOR DEL GANADO (GBG) Cochliomyia hominivorax DURACIÓN DEL CICLO: 60 a 90 DÍAS (CLIMA FRIO) 24 DÍAS (CLIMA TEMPLADO), 18 DÍAS (CLIMA TROPICAL)
  • 385. Fuente: Comisión para la erradicación del gusano barrenador del ganado (COPEG)
  • 386. EL GUSANO BARRENADOR DEL GANADO SE HABÍA ERRADICADO DE COSTA RICA EN EL AÑO 2000
  • 394. TRAMPA DE LUZ ULTRAVIOLETA (UV)
  • 395. Geden et al. Journal of Integrated Pest Management, (2021) 12(1): 39; 1–38
  • 396. Geden et al. Journal of Integrated Pest Management, (2021) 12(1): 39; 1–38
  • 397. Geden et al. Journal of Integrated Pest Management, (2021) 12(1): 39; 1–38
  • 398. Geden et al. Journal of Integrated Pest Management, (2021) 12(1): 39; 1–38
  • 399. Geden et al. Journal of Integrated Pest Management, (2021) 12(1): 39; 1–38
  • 401. Cook Insects 2020, 11, 313; doi:10.3390/insects11050313
  • 402. Cook Insects 2020, 11, 313; doi:10.3390/insects11050313
  • 405. Inmunización de bovinos con antígenos ocultos de: Stomoxys calcitrans Haematobia irritans
  • 406. CONTROL CULTURAL *Medidas de Sanidad e Higiene
  • 407. Mal Manejo de Excretas (estiércol)
  • 408. *Manejo de Excretas (estiércol)
  • 409. Control de excretas de bovino Tratamiento del estiércol de los bovinos reduce significativamente la densidad de larvas de mosca del establo y se le transforma en abono.
  • 410. *Manejo de la cama de los bovinos Por ejemplo,el aserrín, las astillas de madera y el lecho de mazorcas de maíz molidas reducen significativamente la densidad de larvas de mosca del establo en las jaulas para terneros.
  • 411. Control integral (CI) El CI de las moscas de los establos en general promueve el uso de la vigilancia y el seguimiento del número de moscas de los establos para guiar el uso de opciones de control químico, biológico y cultural de tal manera que se minimice el uso de pesticidas.
  • 412. GRACIAS POR SU ATENCIÓN Carlos Ramón Bautista Garfias
  • 413. Manejo biorracional de enfermedades hemoparasitarias de los animales Sustentabilidad en la producción de rumiantes
  • 414. Manejo biorracional El manejo biorracional de plagas está referido al manejo inteligente y efectivo de estos organismos, empleando todas las herramientas disponibles que son efectivas y compatibles entre sí, pero sobre todo con un impacto mínimo al medio ambiente y al ser humano Extraído de https://www.intagri.com/articulos/agricultura-organica/manejo-biorracional-de- plagas - Esta información es propiedad intelectual de INTAGRI S.C., Intagri se reserva el derecho de su publicación y reproducción total o parcial.
  • 415. Productos usados en el manejo biorracional • Naturales • Biológicos • Síntesis química de bajo impacto ambiental Mercado exige productos finales libres de pesticidas
  • 416. Elementos del manejo biorracional • Sistema-producto: • Conocer el cultivo o la especie animal • Ciclo biológico • Época de clasificación: finalización/cosecha • Historial de enfermedades / plagas • Zona • Registros • Historiales unidad de producción • Historiales vecinos • Condiciones ambientales • Registros de estaciones meteorológicas • Identificación de época del año de mayor riesgo • Capacitación del personal • Monitoreo de enfermedades o plagas
  • 417. Enfermedades transmitidas por garrapatas La importancia de una enfermedad en una unidad de producción: • Desestabiliza el manejo diario • Afecta la producción (carne/leche) • Pone en riesgo la salud humana (antibióticos/antiparasitarios/garrapaticidas) • Babesiosis y Anaplasmosis (María A. Solari, XXXXIV Jornadas de Buiatría, Paysandú, 2006) Impacto económico: • Mortalidad • Abortos • Pérdidas de producción de carne y leche • Tratamientos Australia: $23.3 millones USD/año  hemoparásitos Argentina: $100 millones USD/año  garrapata y hemoparásitos
  • 418. Elementos del manejo biorracional • Sistema-producto: • Conocer el cultivo o la especie animal • Ciclo biológico • Época de clasificación: finalización/cosecha • Historial de enfermedades / plagas • Zona • Registros • Historiales unidad de producción • Historiales vecinos • Condiciones ambientales • Registros de estaciones meteorológicas • Identificación de época del año de mayor riesgo • Capacitación del personal • Monitoreo de enfermedades o plagas
  • 419. Características del sistema producto Bovinos carne Bovinos leche Bovinos doble propósito Pastoreo Semi-extensivo Intensivo Familiar Altos productores Altiplano Trópico Número de cabezas (becerros / vaquillas /novillos /sementales) Composición del hato (razas europeas / cebuinos) chrome- extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://www.researchgate.net/profil e/Christian- Hepp/publication/337047675_Sistemas_de_Produccion_de_Bovinos_de_Carne_en_la _Patagonia_Humeda/links/5dc22527299bf1a47b1904ba/Sistemas-de-Produccion-de- Bovinos-de-Carne-en-la-Patagonia-Humeda.pdf Ciclo productivo
  • 420. Elementos del manejo biorracional • Sistema-producto: • Conocer el cultivo o la especie animal • Ciclo biológico • Época de clasificación: finalización/cosecha • Historial de enfermedades / plagas • Zona • Registros • Historiales unidad de producción • Historiales vecinos • Condiciones ambientales • Registros de estaciones meteorológicas • Identificación de época del año de mayor riesgo • Capacitación del personal • Monitoreo de enfermedades o plagas
  • 421. Características de enfermedades por hemoparásitos Babesiosis • Babesia bovis, B. bigemina • Protozoarios • Infectan eritrocitos • Transmitidos por garrapatas Anaplasmosis • Anaplasma marginale • Bacteria • Infecta eritrocitos • Transmitidos por garrapatas y moscas
  • 423. Babesia bovis Babesia bigemina Anaplasma marginale
  • 424. Elementos del manejo biorracional • Sistema-producto: • Conocer el cultivo o la especie animal • Ciclo biológico • Época de clasificación: finalización/cosecha • Historial de enfermedades / plagas • Zona • Registros • Historiales unidad de producción • Historiales vecinos • Condiciones ambientales • Registros de estaciones meteorológicas • Identificación de época del año de mayor riesgo • Capacitación del personal • Monitoreo de enfermedades o plagas
  • 425. 2021 Preciado TJF, Salinas EE, Cobaxin CME, Amaro EI, Quiroz CRE, Rodríguez CSD. 2021. Detección serológica de animales en contacto con Anaplasma marginale mediante el ensayo inmunoenzimático PAdianaVET. INIFAP CENID-SAI. Folleto técnico #24. Jiutepec, Morelos, México. Carlos Ramón Bautista-Garfias, Gloria Sarahi Castañeda-Ramirez, Juan Felipe de Jesús Torres-Acosta, Elizabeth Salinas-Estrella, Muhammad Moshin and Liliana Aguilar- Marcelino, FLY BORNE DISEASES IN ANIMALS, In book: FLY BORNE DISEASES IN ANIMALS, Publisher: Unique scientific publishers, 2021. Movilización de ganado ¿?
  • 426. Historial de enfermedades / plagas Periodo de incubación: 1 a 2 semanas Inoculación directa: 4 a 5 días para B. bigemina y de 10 a 12 días para B. bovis
  • 427. Fragmentos amplificados por PCR marcador msp1a Jiménez-Ocampo e t al., Rev Mex. Ciencias Pecuarias 2012;3:373-387 Imagen: Unidad de Anaplasmosis MPM.-Marcador Cx.- Control Positivo Cx.- Control Negativo 1.-Tlapacoyan, Ver. 2.-Tlapacoyan, Ver. 3.-Soto la Marina, Tam. 4.-Tepic, Nay. 5.-Ticul, Yuc. 6.-Atitalaquia, Hgo. 7.-Soto la Marina, Tam. 8.-Tlapacoyan, Ver. Historial de enfermedades Trazabilidad del ganado
  • 428. Registros e Historiales del hato y vecinos Diagnóstico previo de las enfermedades Registros productivos Historial de tratamientos
  • 429. Historial y registros •Presencia de vectores: Garrapatas y moscas
  • 430. Historial de control de vectores Control de heces Control de moscas  Trampas  Mosquicidas
  • 431. Elementos del manejo biorracional • Sistema-producto: • Conocer el cultivo o la especie animal • Ciclo biológico • Época de clasificación: finalización/cosecha • Historial de enfermedades / plagas • Zona • Registros • Historiales unidad de producción • Historiales vecinos • Condiciones ambientales • Registros de estaciones meteorológicas • Identificación de época del año de mayor riesgo • Capacitación del personal • Monitoreo de enfermedades o plagas
  • 433. Para el control o manejo biorracional Definir si el objetivo es: Eliminar Aplicable en zonas no enzoóticas de enfermedades (zonas libres o en erradicación de garrapatas y bajo # moscas) Control de casos o brotes en hatos libres / mejorados genéticamente Mantener en bajo impacto Aplicable en zonas enzoóticas de enfermedades (zonas en control de garrapatas y moderado a alto # moscas)  Estabilidad enzoótica  Inmunidad de hato  Inmunidad pasiva de la madre a la cría
  • 434. Rhipicephalus (Boophilus) microplus • Uso de garrapaticidas • Perfil de resistencia • Rotación de potreros (identificar potreros más afectados) • Animales recolectores • Vacunas contra las garrapatas • Mantener números reducidos de garrapatas • Uso de razas resistentes a garrapatas Moscas y tábanos • Manejo adecuado de heces • Control biológico (interrupción del ciclo biológico; aves) Manejo de enfermedades hemoparasitarias: Control de vectores
  • 435. Manejo de enfermedades hemoparasitarias: Vacunas •Vacunas vivas o inactivadas •No existen vacunas registradas en México •Existen inmunógenos (biológicos) del INIFAP •El INIFAP trabaja en varias opciones que dependen de la publicación de los genomas de varias cepas y están en proceso de desarrollo
  • 436. ¡Gracias! ¿Preguntas? Elizabeth Salinas Estrella, MVZ, M. en C. salinas.elizabeth@inifap.gob.mx Tel. (55) 3871-8700 ext. 80426
  • 437. INIFAP Centro Nacional de Investigación Disciplinaria en Salud Animal e Inocuidad Jiutepec, Morelos 22 de febrero de 2024
  • 442. • La región produce alimentos para cerca de 1 300 millones de personas • contiene el 50 % de la biodiversidad del planeta
  • 443. Desafíos un riesgo creciente de perdida de mercados 1. Mayor numero de especies silvestres amenazadas. 2. 200 millones de hectáreas de tierras degradadas. 3. La mitad de los suelos agrícolas con erosión. 4. Un creciente uso de agroquímicos. 5. El cambio climático acelera la reproducción de plagas. 6. La prohibición de ciertos plaguicidas de uso habitual.
  • 444. TRANSICIÓN HACIA SISTEMAS AGROALIMENTARIOS SOSTENIBLES Bioinsumos • Son aquellos productos de origen vegetal, animal o microbiano capaces de mejorar la productividad, la calidad y/o la sanidad de los cultivos vegetales y la producción animal. Papel de los Bioinsumos 1. Que permitan alimentar a una población cada vez mayor 2. Preservar la biodiversidad 3. La salud del suelo 4. La salud de las personas.
  • 445. CONSUMO DE BIOINSUMOS EN AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE Punto de vista macroeconómico • En los últimos cinco años, muestra un crecimiento sostenido promedio del 15 % anual. • L. A. ocupa el 4º. lugar de las importaciones de agroquímicos en el mundo equivalente al 12 % del valor exportado. Punto de vista microeconómico • América Latina gasto alrededor de 42 000 millones USD en agroquímicos durante 2021 • En la agricultura: plaguicidas y fertilizantes constituyen hasta el 35 % del costo total de la producción
  • 446. Promoción del crecimiento y del desarrollo vegetal Control biológico de plagas Restauración del suelo Biofertilizantes Bioestimulantes Fertilizantes órganicos: Bioplaguicidas: Control biológico con invertebrados: Biorremediadores Microorganismos vivos o latentes (bacterias, hongos y algas) que contribuyen a la fijación del nitrógeno atmosférico o solubilizan/ movilizan nutrientes del suelo. Microorganismos y sustancias orgánicas (sustancias húmicas, quitosano, hidrolizados proteicos) que mejoran la eficiencia en el uso de nutrientes o su absorción, la tolerancia al estrés abiótico y/o las características de calidad de los cultivos. bocashi, compost, vermicompost biofungicidas, bioinsecticidas, bionematicidas, bioherbicidas. Enemigos Naturales Microorganismos, plantas o biomoléculas que descontaminan el suelo. Derivados de compuestos orgánicos provenientes de animales y vegetales que mejoran las características de los suelos, aportan nutrientes e incrementan la actividad microbiana. Microorganismos vivos y compuestos derivados de estos (p. ej. COV), de insectos (p. ej. feromonas) y de plantas (p. ej. Aromáticos atrayentes o repelentes de insectos), que controlan plagas. Predadores y parasitoides de insectos o parásitos de nemátodos plaga. Biorrestauradores Compuestos biológicos que contribuyen a restablecer ecosistemas nativos. Técnica del insecto Estéril. Biotransformadores Insectos plaga esterilizados y liberados para regular negativamente su reproducción. Microorganismos que aceleran la degradación de los residuos orgánicos.
  • 447. Grado de complejidad tecnoproductiva según tipo de cadena de valor Nuevos aislamientos de microorganismos, formulaciones funcionales, bioinsumos basados en extractos o biomoléculas Microorganismos conocidos aislados, artrópodos y nemátodos. Composta Bokashi, biofermentos, abonos orgánicos de autoconsumo Tipologia 1 Tipologia 2 Tipología 3 Artesanal a pequeña escala, quienes elaboran bioinsumos en sus ranchos para el autoconsumo, principalmente fertilizantes orgánicos y bioestimulantes. Biocontroladores, biofertilizantes o bioestimulantes basados en microorganismos en medio solido, así como artrópodos y nematodos conocidos para control biológico. Incluye una etapa de (I+D), por lo que se debe contar con un equipo de investigación especializado en las etapas de base, proceso y formulación de bioinsumos.
  • 448. Tipologías de inversión por tipo de cadena de valor Tipología de cadena de valor Actor Características de los productos Tipologías de inversión Nivel de inversión Requerimientos de Recursos Humanos Tipologia 1 Personas productoras agrícolas individuales de pequeña escala Calidad: √ Complejidad productiva: √ Complejidad de manejo: √ √ Riesgo ambiental: √ √ Insumos y capital de trabajo para materia prima y sala de producción artesanal Bajo (hasta 5 000 USD) Personal técnico u operarios capacitados
  • 449. Cadena de valor de bioinsumos de la tipología 1 Desarrollo Producción Adopción Análisis sobre la necesidad de mejoramiento y desarrollo, mejores opciones según material disponible y capacidad de autoproducción. • Aprendizaje sobre el proceso productivo. • Determinación de las condiciones óptimas de producción y los materiales necesarios. • Aplicación, frecuencia y momentos óptimos. • Análisis de resultados y compatibilidad con otros insumos y prácticas. • Puesta a punto del proceso productivo a escala. • Producción a pequeña escala. • Aplicación. • Almacenamiento a campo del producto final o concentrado. Evaluación
  • 450. Tipologías de inversión por tipo de cadena de valor Tipología de cadena de valor Actor Características de los productos Tipologías de inversión Nivel de inversión Requerimientos de Recursos Humanos Tipología 2 Cooperativas o asociaciones de productores, personas productores medianos o grandes y empresas agrícolas Calidad: √ √ Complejidad productiva: √ √ Complejidad de manejo: √ √ Riesgo ambiental: √ √ Biofabrica para la producción y manipulación de micro y/o macroorganismos. La producción de microorganismos se realiza en general en medio solido. Medio bajo (hasta 50 000 USD) • Personal técnico u operarios capacitados • Transferencia de cepas y conocimiento de instituciones referentes • Un profesional responsable
  • 451. Cadena de valor de bioinsumos de la tipología 2 Desarrollo Producción Adopción • Objetivo, estado del arte del problema. • Búsqueda de tecnologías disponibles. • Selección de la mejor tecnología disponible, factible de ser producida según materia prima y capacidad instalada. • Recepción de cepas y transferencia de conocimiento (medios de cultivo, proceso, etc.). • Puesta a punto del proceso productivo en la planta/ biofábrica. • Optimización de las operaciones. • Ensayos a campo. • Aplicación, frecuencia y momentos óptimos. • Análisis de resultados y compatibilidad con otros insumos y prácticas • Puesta a punto del proceso productivo a escala. • Registro. • Producción a mediana escala. • Capacitación a vendedores y/o asesores técnicos. • Asistencia técnica a productores. • Demostraciones del funcionamiento del producto. Almacenamiento y transporte para la distribución del producto.
  • 452. Tipologías de inversión por tipo de cadena de valor Tipología de cadena de valor Actor Características de los productos Tipologías de inversión Nivel de inversión Requerimientos de Recursos Humanos Tipologia 3 Fase 1 Empresas desarrolladoras de bioinsumos pequeñas o medianas, grandes empresas agrícolas o grandes asociaciones de productores Calidad: √√√ Complejidad productiva: √ √ √ Complejidad de manejo: √ √ Riesgo ambiental: √ Biofabrica para la producción y manipulación de micro y/o macroorganismos. La producción de microorganismos se realiza en medio solido y/o liquido Medio alto (hasta 1 millón USD) Técnicos u operarios capacitados • Transferencia de cepas y conocimiento de instituciones referentes y/o aislamientos propios • Un profesional responsable
  • 453. Tipologías de inversión por tipo de cadena de valor Tipología de cadena de valor Actor Características de los productos Tipologías de inversión Nivel de inversión Requerimientos de Recursos Humanos Tipologia 3 Fase 2 Grandes empresas consolidadas o startups con financiamient o de capital de Riesgo. Calidad:√√√/√√√√ Complejidad productiva: √√√V Complejidad de manejo: √ Riesgo ambiental: √ Planta de bioprocesos para fermentación liquida, que puede contar con área de purificación de biomoléculas, laboratorios de control de calidad microbiológico y molecular, área de desarrollo químico para el diseño de las formulaciones funcionales, área de ingeniería “in house” y area de vigilancia tecnológica Alto (mas de 1 millón USD) Profesionales en: • biología, microbiología o biotecnología • en fitopatología o entomología • en química con experticia en formulación • en ingeniería agronómica • en economía y mercadeo • en ingeniería química o mecánica
  • 454. Cadena de valor de bioinsumos de la tipología 3 Investigación Diseño conceptual (1) Cultivo, estado del arte del problema y su impacto, características de las mejores opciones disponibles y sus limitaciones, patentes, condiciones del mercado. “Características básicas del producto" Prueba de concepto (2-3) • Aislamiento o reactivación de cepas, conservación, identificación, revisión de literatura o minería de datos: a. toxicología, b. ecotoxicología, c. fitotoxicidad, d. micotoxinas, e. modos de acción, f. resistencia, g. efecto sobre organismos benéficos. • Caracterización del principio activo (física, bioquímica y ecofisiológica), actividad biológica, producción preliminar, definición del método de cuantificación, revisión de las condiciones para el registro. “Perfil del producto”
  • 455. Cadena de valor de bioinsumos de la tipología 3 Desarrollo (4-5)• Caracterización del principio activo: a. desarrollo del medio de cultivo y condiciones óptimas de producción, b. preformulación, c. formulación y simulación de uso en campo, d. compatibilidad con agroquímicos, e. modos de acción (protocolo para medir características relevantes), f. formas y frecuencias de aplicación, concentración mínima efectiva, g. efecto sobre organismos benéficos usados en manejo integrado del cultivo. • Costos de producción y aplicación (versión preliminar). “Prototipo del producto”
  • 456. Cadena de valor de bioinsumos de la tipología 3 Desarrollo Escalamiento a nivel piloto (6-7) • Optimización de las operaciones unitarias, a. escalamiento a nivel piloto, b. fórmula maestra de producción, c. estudio de vida útil en envase final, d. eficacia bajo condiciones de campo y beneficios medioambientales, e. validación de dosis y frecuencias de aplicación, f. integración en programas de manejo integrado del cultivo. • Gestión de residuos. • Costos de producción y de aplicación del bioinsumo. • Demostración de valor de la tecnología (beneficio/costo e impactos socioeconómicos y ambientales). “Producto listo para escalamiento industrial”
  • 457. Cadena de valor de bioinsumos de la tipología 3 Producción Escalamiento industrial y manufactura (8-9) • Registro de marca. • Registro y lanzamiento del bioproducto escalado a nivel industrial. • Manufactura y gestión de residuos. “Producto escalado” Almacenamiento y transporte. “Producto en el mercado”
  • 458. Cadena de valor de bioinsumos de la tipología 3 Adopción Transformación del mercado y adopción • Difusión de casos de éxito. • Capacitación a vendedores y asesores técnicos. • Asistencia técnica a productores. • Estrategias de sensibilización a la sociedad civil. • Captación de necesidades para desarrollo de nuevos productos. • Experimentación y demostración de impactos económicos, productivos y ambientales.
  • 459. Impacto y Evidencia Biofertilizantes Bioestimulantes Bioplaguicidas Disminución de GEI por disminución de uso de fertilizantes químicos Disminución de GEI por disminución de uso de plaguicidas (herbicidas, insecticidas y fungicidas) Evitar emisiones por cambio de uso de suelo Disminución de contaminación por residuos del uso de plaguicidas (herbicidas, insecticidas y fungicidas) Disminución de contaminación por residuos del uso de fertilizantes __ Disminución de metales pesados y otros tóxicos en el suelo Tolerancia a estres abiotico Mejora en la salud y en las condiciones físico químicas del suelo Incremento de la biodiversidad y disminución de la perdida de organismos no blanco Reducción en la contaminación de alimentos __ __ impacto mucho existe Poco/indirecto __ no existe evidencia
  • 460. Impacto y Evidencia Biofertilizantes Bioestimulantes Bioplaguicidas Reducción en la contaminación del agua __ Reducción en la contaminación del aire __ __ Reducción de riesgos para la salud humana Fijación de nitrógeno en el suelo __ __ Solubilizarían de fosfatos/ ahorro de fosforo __ __ Promotion de crecimiento Reducción de pérdidas por plagas Valoración a la biodiversidad/servicios ecosistémicos Aumento de rendimientos en agricultura Reducción de costos de producción impacto mucho poco indirecto __ no existe evidencia
  • 461. Mercado mundial de bioestimulantes y biofertilizantes. Distribución del valor de las ventas (en USD) según tipo de cultivo, 2020
  • 462. MERCADO DE BIOPLAGUICIDAS. DISTRIBUCIÓN DEL VALOR DE LAS VENTAS, POR TIPO DE CULTIVO A APLICAR EN %
  • 474. Bibliografía Bullor, L., Braude, H., Monzon, J., Cotes Prado, A. M., Casavola, V., Carbajal Moron., N. y Risopoulos, J. 2023. Bioinsumos: Oportunidades de inversión en América Latina - Direcciones de inversión No. 9. Roma, FAO. https://doi.org/10.4060/cc9060es
  • 476. Podéis ir en paz, el curso ha terminado colmenares.german@inifap.gob.mx
  • 477. INIFAP Centro Nacional de Investigación Disciplinaria en Salud Animal e Inocuidad Jiutepec, Morelos 23 de febrero de 2024
  • 478. CENID-SAI Jiutepec, Mor. 19 al 23 de febrero de 2024